大型飞机复杂回转件--车铣复合加工技术

syjy2 2020-06-02 08:38 新闻动态
航空复杂回转件的车铣复合加工过程主要由回转面的车削、磨削和非回转面的铣、钻、镗等工序组成。
多品种小批量生产是航空产品的显著特点,实现不同产品之间的快速转换,对航空制造企业来说具有重大的现实利益。车铣复合加工是一种有效的解决方案。
车铣复合机床,简单的说就是具有数控车削、数控铣削、数控镗孔加工,甚至数控插齿、滚齿等多种加工功能的数控加工中心。工件可以在一次装夹中完成全部或大部分的回转面和非回转面的切削加工,位置精度容易得到保证。
车铣复合机床主要有 2 种结构形式,一种是以卧式加工中心为基础,增加车削功能,主要用于大型复杂的盘类、壳体类、机匣类结构件加工,如日本 MORISEIKI 和 MAZAK机床。另一种是在卧式数控车床的基础上,增加了 5 轴数控铣削功能,主要用于曲轴类、筒杆类、发动机活塞等形状复杂、精度要求高的异型回转体零件加工。这类设备以奥地利WFL 车铣技术公司的车铣复合加工中心为典型代表。
车铣复合加工技术已成为航空复杂回转件高效加工的发展方向,在空客和波音公司的大飞机制造中都得到了大量的应用。近年来,车铣复合加工中心在我国航空制造厂家开始大量引进。但是,由于相关的工艺、编程、后处理等应用技术研究落后,引进的车铣复合加工设备基本上处于相对较低的运行水平。用于航空复杂回转件车铣复合加工的机床必须具备以下基本特性 。
  (1)高刚性,高功率和高扭矩,可满足对困难材料进行强而有效的加工的需求。
  (2)精度高,满足复杂旋转零件的半精加工和精度要求。
  (3)具有五轴联动铣削和3 + 2固定轴铣削,钻孔和镗削加工能力,可以满足复杂结构非旋转零件的粗加工和精加工要求。
  (4)能够进行内,外数控车削加工,以满足车削表面车削的要求。
  (5)能够进行深孔钻扩扩孔加工,满足长径比大的深孔加工要求。
  (6)具有在线检查和工具管理等辅助功能,减少了辅助工作时间。
  某类车铣复合加工中心的运动坐标为X1,Y1,Z 1,B1,C1,Z 2,Z 4,S 1,S 3和其他8个运动轴。 其中,S 1既是车削模式的车削主轴,又是铣削模式的C1轴。  S 3是铣镗床的主轴,所有加工工具均安装在S 3轴上。  Z 2是中心框架轴;  Z 4是尾座轴;  X1,Y1,Z1,B1,C1在铣削模式​​下可以实现五轴五联动,X1,Z1,Y1,B1可以在车削模式下实现B轴联动,机床控制系统采用Siemens840D。
  机床通常采用水平布局。 左端是具有C轴功能的车削主轴箱,右端是可编程的尾座。 倾斜床的上部是车削,铣削和镗削主轴装置,它可以是纵向(Z轴)和径向(X轴),水平(Y轴)线性运动和B轴摆动旋转运动。 倾斜床的下部是数控定位中心架,用于在不能使用尾座装置进行端面和镗孔加工时支撑工件。 主轴箱后面的无磨损,免维护的光盘刀库可容纳111个刀位; 具有在线检测功能。
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