“十五”期間，航天科技工業(yè)將繼續(xù)做好載人航天工程的研制工作，突破大型無毒無污染運(yùn)載火箭關(guān)鍵技術(shù)，增強(qiáng)運(yùn)載火箭的適應(yīng)性，積極參與國際競(jìng)爭(zhēng)，力爭(zhēng)使運(yùn)載火箭的發(fā)射成功率再有提高。努力提高應(yīng)用衛(wèi)星的研制水平，改進(jìn)性能，提高壽命，并積極開發(fā)小衛(wèi)星技術(shù)，滿足國民經(jīng)濟(jì)和國防現(xiàn)代化建設(shè)需要。
航天產(chǎn)品對(duì)制造技術(shù)提出了更高的要求，國內(nèi)外的航天制造業(yè)都廣泛地采用先進(jìn)制造技術(shù)。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)與裝備是先進(jìn)制造技術(shù)中的重要組成，在航天產(chǎn)品制造中已成為決定性的關(guān)鍵技術(shù)之一?？傮w而言，航天產(chǎn)品制造對(duì)新型機(jī)床加工技術(shù)與裝備的需求量十分明確而迫切，數(shù)控機(jī)床的數(shù)量、性能、精度、加工能力及應(yīng)用水平，已經(jīng)成為航天產(chǎn)品制造的關(guān)鍵因素。中國機(jī)床工業(yè)一方面面臨重大的巿場(chǎng)機(jī)遇，另一方面，積極發(fā)展適應(yīng)于航天工業(yè)需求的大型精密高檔配套機(jī)床已是中國航天工業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
一、航天產(chǎn)品的工藝特點(diǎn)
機(jī)床工業(yè)如何為航天工業(yè)服務(wù)，首先要了解航天產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)。航天產(chǎn)品從構(gòu)成上可分為主機(jī)（或彈體、箭體、星體）、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)(彈、箭、星)載設(shè)備或部件等組成部分，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是薄壁結(jié)構(gòu)，形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且孔、空穴、溝槽、加強(qiáng)筋等多，工藝剛性較差。為了提高零件強(qiáng)度和工作可靠性，主要采用整體毛坯件和整體薄壁結(jié)構(gòu)，為了減輕重量，增加機(jī)動(dòng)性和增加有效載荷和航程，進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，廣泛采用新型輕質(zhì)材料，大量采用鋁合金、鈦合金、耐高溫合金、高強(qiáng)度鋼、復(fù)合材料等。以上各部分零部件中的大多數(shù)需要經(jīng)過切削加工這一工藝過程，數(shù)控加工技術(shù)和數(shù)控加工設(shè)備已成為航天產(chǎn)品制造中的主要需求之一。
二、航天產(chǎn)品對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求
航天產(chǎn)品制造對(duì)數(shù)控技術(shù)與裝備的需求呈現(xiàn)以下六個(gè)特點(diǎn)：
（1）機(jī)械加工的數(shù)控化率要求高，幾乎對(duì)各類數(shù)控機(jī)床都有需求；
（2）對(duì)數(shù)控機(jī)床利用率及數(shù)控加工效率要求高；
（3）數(shù)控加工已成為CAD/CAPP/CAM集成應(yīng)用及“無圖紙制造”的基礎(chǔ)；
（4）高速高精度數(shù)控切削加工已成必然趨勢(shì)；
（5）要求對(duì)不同材料和結(jié)構(gòu)的零部件數(shù)控加工工藝及切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；
（6）部分?jǐn)?shù)控技術(shù)與裝備具有專用性。
1．機(jī)體（或彈體、箭體、星體）制造對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求
機(jī)體（或彈體、箭體、星體）結(jié)構(gòu)件的典型零件有梁、筋、肋板、框、壁板、接頭、滑軌等類零件，以扁平件、細(xì)長件、多腔件和超薄壁隔框結(jié)構(gòu)件為主。目前，國內(nèi)90%以上為鋁合金件，少量為不銹鋼和鈦合金鋼，且整體結(jié)構(gòu)件越來越多，應(yīng)用復(fù)合材料是今后的發(fā)展方向。加工機(jī)體（或彈體、箭體、星體）結(jié)構(gòu)件典型零件所需主要設(shè)備：
（1）三坐標(biāo)加工中心，如大型龍門立式加工中心；
（2）五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，如大型龍門立式加工中心，應(yīng)配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭；
（3）大型龍門式雙主軸五坐標(biāo)加工中心，工作臺(tái)尺寸5m×20m，用于加工梁類零件；
（4）加工鋁合金件需要大功率高速加工中心，功率≥40kW，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min以上，帶兩坐標(biāo)擺角銑頭；
（5）由于整體鋁合金件切削加工去除量大，為便于排屑，最好需要工作臺(tái)可以翻轉(zhuǎn)90°的臥式加工中心；
（6）鈑金成形件主要涉及蒙皮、型材、導(dǎo)管等曲面成形，要求成形精準(zhǔn)。為保證制造精度，需要蒙皮拉伸機(jī)；蒙皮滾彎成形機(jī)；還有三軸滾校平機(jī)、型材拉彎機(jī)、導(dǎo)管成形機(jī)等；
（7）為減輕重量，復(fù)合材料的應(yīng)用越來越多，制作復(fù)合材料構(gòu)件需要鋪帶機(jī)（鋪帶機(jī)在國內(nèi)還是空白）和加工復(fù)合材料的特種加工設(shè)備等等。
2．發(fā)動(dòng)機(jī)制造
發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵件有機(jī)匣、各類葉片和整體葉盤。
（1）機(jī)匣加工
發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣有三類，一類是對(duì)開環(huán)形結(jié)構(gòu)，一類是整體環(huán)形結(jié)構(gòu)，還有一種是異形殼體。機(jī)匣又是薄壁、弱剛性結(jié)構(gòu)，型面復(fù)雜，精度要求高，加工難度大，材料是一種難加工的耐高溫的高強(qiáng)度鈦合金材料。加工機(jī)匣典型零件所需主要設(shè)備：
①加工直徑為φ2000mm的數(shù)控立車和精密數(shù)控立車；
②工作臺(tái)尺寸為2400mm×5000mm的龍門式五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，需具備雙工位、在線測(cè)量和仿真功能，刀庫容量60把刀左右，數(shù)控系統(tǒng)具有高級(jí)編程功能，工作臺(tái)3000mm×5000mm的龍門式數(shù)控鏜銑床。
（2）葉片和整體葉輪加工
①發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片和整體葉輪材料為耐高溫的鈦合金材料，需用五軸聯(lián)動(dòng)加工中心、五軸高速龍門銑等加工葉片形面；
②葉根榫頭的加工需用拉床和緩進(jìn)給強(qiáng)力磨床，并希望緩進(jìn)給強(qiáng)力磨床具有換砂輪功能和滾輪修砂輪裝置，還需要有在線測(cè)量、程序調(diào)整和自動(dòng)補(bǔ)償功能；
③葉片形面用電解加工可大大提高加工效率，還需用數(shù)控六軸砂帶拋光設(shè)備拋光；
④葉片有很多冷卻用的小孔，用電脈沖打孔，比用激光打孔好（激光打孔有硬化層），但現(xiàn)在，電加工打孔機(jī)床沒有打孔深淺的顯示，操作困難；
（3）整體葉盤加工
整體葉盤是薄壁盤類零件，葉盤圓周上有裝葉片的榫槽。
①直槽可用拉削加工和磨削加工；
②圓弧形榫槽可用銑削和成形磨加工，但圓弧形榫槽的檢測(cè)困難；
③葉環(huán)和葉盤的加工需要數(shù)控臥車、精密數(shù)控立車；
④整體葉盤的葉片部分，可用五軸高速加工中心加工，還可以用電火花成形加工。
3．機(jī)載設(shè)備
航天產(chǎn)品的彈/箭/星載設(shè)備主要為控制、導(dǎo)引、探測(cè)部件等高精度的精密儀器與機(jī)械，關(guān)鍵部件種類多、尺寸小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高，對(duì)精密數(shù)控鏜銑床和加工中心、精密數(shù)控車床和車削中心、精密數(shù)控萬能外圓磨床、數(shù)控光學(xué)坐標(biāo)磨床和成形磨床、高精度數(shù)控電火花機(jī)床和線切割機(jī)床等數(shù)控設(shè)備有重要的需求，以滿足各種殼體、閥體、液壓偶件、液壓平板閥、光管、激光陀螺反射鏡、非球面光學(xué)零件等零部件的精密、超精密加工要求。
三、立足國內(nèi)，開發(fā)并應(yīng)用國產(chǎn)設(shè)備
目前，航天制造企業(yè)所使用的機(jī)床大部分是進(jìn)口的，國產(chǎn)機(jī)床很少，主要原因是：現(xiàn)在國產(chǎn)機(jī)床的精度保持性、質(zhì)量穩(wěn)定性、服務(wù)及時(shí)性等方面與航天用戶的要求還有差距，有些機(jī)床國內(nèi)還是空白，例如加工復(fù)合材料的激光加工單元和超聲波振動(dòng)銑削加工中心等特種設(shè)備，目前國內(nèi)技術(shù)不成熟，而國外以DMG機(jī)床廠商為代表的新技術(shù)制造設(shè)備卻發(fā)展得日新月異，國內(nèi)外在新技術(shù)領(lǐng)域存在較大差距。
國外機(jī)床制造企業(yè)設(shè)立了對(duì)應(yīng)航空航天應(yīng)用的開發(fā)部門，研究開發(fā)用于航空航天零件加工的工藝和程序，加強(qiáng)與航空航天制造企業(yè)的聯(lián)系，反饋航空航天制造市場(chǎng)的需求信息。為了改變這種狀況，國內(nèi)機(jī)床制造企業(yè)也可借鑒國外的這種先進(jìn)做法，首先要了解航天制造企業(yè)的需求和零件的制造工藝，據(jù)此制定機(jī)床設(shè)計(jì)方案，研究相適應(yīng)的工藝路線，提供能夠滿足航天空企業(yè)要求的機(jī)床。
所以，發(fā)展航天技術(shù)必須立足國內(nèi)，開發(fā)上述急需的加工設(shè)備，才能不受制于人。我國機(jī)床工業(yè)企業(yè)應(yīng)勇挑重?fù)?dān)，為國分憂。航天制造企業(yè)也要為振興我國裝備制造業(yè)出力，積極應(yīng)用國產(chǎn)設(shè)備，盡早形成獨(dú)立自主、自力更生的局面。
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