制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，制造技術(shù)水平是衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志之一。以飛機
結(jié)構(gòu)件為代表的航空零件結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復(fù)雜、加工精度要求極高。因此，航空制造技術(shù)被稱為制造業(yè)的皇冠，代表著制造技術(shù)的最高水平。
={vtfgxl 數(shù)控（NC）是數(shù)字控制（Numerical Control）的簡稱，是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一種用數(shù)字化信息進(jìn)行自動控制的一種方法。裝備數(shù)控技術(shù)的機床，稱為
數(shù)控機床[1]。與傳統(tǒng)機床相比，數(shù)控機床具有高效率、高精度、高柔性化及高集成化等特點，既能保證加工質(zhì)量，又能大大降低勞動強度，提高生產(chǎn)效率[2]。而飛機結(jié)構(gòu)件是最早使用數(shù)控機床進(jìn)行加工的產(chǎn)品之一。飛機結(jié)構(gòu)件的加工要求在很大程度上是推動數(shù)控機床特別是高檔數(shù)控機床發(fā)展的主要動力之一；換而言之，高檔數(shù)控機床的整體水平又是決定航空制造水平的核心因素之一。
DH*|> m& r&~iEO|?\ 綜上所述，面向飛機結(jié)構(gòu)件加工的數(shù)控機床在很大程度上代表著未來數(shù)控機床特別是高檔數(shù)控機床的發(fā)展方向。因此，我國從2006年開始已經(jīng)把高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備專項列為國家重大科技專項。本文將結(jié)合作者從事的專業(yè)方向，淺談一下未來面向飛機結(jié)構(gòu)件加工的數(shù)控機床的發(fā)展方向。
dnc!=Z89 _ll aH 高效加工是數(shù)控機床發(fā)展永恒的主題
[ |O6n"' y:zT1I@> 效率是企業(yè)生存的根本，是提高企業(yè)經(jīng)濟效益和競爭力的根本途徑。一方面，現(xiàn)代航空工業(yè)處于高速發(fā)展中，隨著飛機性能的不斷提升，飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計開始向整體化、大型化、輕量化方向發(fā)展，伴隨而來的是飛機結(jié)構(gòu)件的形狀越來越復(fù)雜、尺寸越來越大、
材料去除率越來越高、加工工藝性越來越差。圖1是我國國產(chǎn)大型客機C919的機頭風(fēng)擋窗框零件，其整體結(jié)構(gòu)是空間自由曲面，材料去除率高達(dá)99.35%，屬于典型的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工周期長的飛機結(jié)構(gòu)件。
q x }fn/: 圖1 C919飛機機頭的風(fēng)擋窗框
另一方面，用戶和市場對飛機的研制周期要求越來越短，從而加劇了飛機結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化與市場期望周期不斷縮短之間的矛盾。在全球化競爭的背景下，航空制造企業(yè)別無選擇，只有快速響應(yīng)市場的需求，才能立于不敗之地，而要快速地響應(yīng)市場，就必須提高生產(chǎn)效率、縮短加工周期，高效的數(shù)控機床正是解決這一問題的有效手段。從目前數(shù)控機床的發(fā)展趨勢來看，未來用于加工飛機結(jié)構(gòu)件的高效數(shù)控機床主要包含以下幾種。
BQ)43R r> n|2-bRK- 1 超高速、快進(jìn)給的虛擬軸機床
5!{g6=( w[[@&T\` 在新機研制階段，為了縮短產(chǎn)品的研制周期，必須在最短的時間內(nèi)制造出樣機，這就要求飛機結(jié)構(gòu)件的制造必須高效、高質(zhì)量的配套。而提高加工效率最直接最有效的方法就是使用加工效率更高的機床，換而言之，就是最大限度地提高機床的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。
