数控加工技术在飞机制造中的应用
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作者:杨瑞娟 李毅
摘 要：飞机制造是一项集钣金、机加、装配于一体的大工程，程序众多、工艺复杂，也需要强有力的技术手段进行支撑，对技术水平要求很高。因为只有确保了制造技术可靠，才能在日后飞行中保证飞机和乘客的安全，容不得一丝马虎和懈怠。在近些年的飞机制造中，数控加工技术呈现现出了令人欣喜的优势，在整个飞机制造过程中占据了重要位置，本文我们针对数控加工技术在飞机制造中的应用进行简要探究，希望能对飞机制造领域产生积极作用。
关键词：数控加工技术;飞机制造;技术应用
在飞机制造过程中，需要众多金属类型零件，而零件在使用之前需要进行机械加工，从而使零件尺寸满足设计图纸要求，达到飞机部件的装配精度。零件的加工主要依赖数控加工技术，通过数控加工技术以提高飞机零件精准度，从而实现批量生产，可见数控加工技术在飞机制造中的作用非同一般。因此，有必要对数控加工技术在飞机制造中的应用展开探究。
一、数控加工技术在飞机制造中的重要性
数控加工技术是支撑飞机制造的重要技术手段，可以对飞机的重要零件进行切削和打磨加工，并获得满足要求的精度和表面质量，使得飞机制造过程更加便捷。飞机制造过程中的机械加工工艺，可以很好的借助数控加工技术得以实现，既确保了机械加工零件的质量，又提高了机械加工零件生产效率，这是人工远远不能及的，展现出极为强大的技术优势，同时也避免了因人力不确定性产生的失误，大大降低了飞机飞行风险[1]。近些年来，伴随飞机事故的层出不穷，各有关部门和单位加重了对制造技术的审查，提升了各个环节技术工人的质量意识，对于制造过程把控的更为严格。在这种大背景下，数控加工技术也进行了较大程度的调整和升级，使其更好为飞机制造服务，数据加工技术展现出更柔和、更精准和高效率的新特点，使得自动化技术水平较以往而言有了很大程度提高，也使得各种飞机用复杂结构零件可以实现批量生产，进而更好的为飞机制造做出贡献。
二、数控加工技术在飞机制造中的应用
（一）梁
飞机在飞行过程中，最重要的标准和要求就是掌握平衡，而梁的作用恰好就是掌握机身平衡，使得飞机在飞行过程中更加平稳。梁的制造需要承力构件的组成，这也是保证梁发挥作用的关键性零件。该类零件对材质要求较为坚韧，通常采用高强度合金结构或是高强度的铝合金，这两种材料的强度高、韧性好，确保梁在飞机飞行过程中不易遭到损害，也间接提升了飞机飞行安全系数。承力构件的外形普遍为变斜角型面，截面形状为工字型，配备槽口、结合孔，制作工艺复杂，增加了数控技术制造難度[2]。数控加工技术在制造这类零件过程中有几个特点，如工艺限定为铣削为主，普通加工技术根本无法满足制造需求，而数控技术的强大功效加上计算机的辅助，可以较好的解决这个问题;其次，承力构件需要配备各类孔，对于尺寸大小及位置有诸多要求，数控加工技术不但能够满足这些要求，而且也可以在制造过程中精准把握，使得制造出的承力构件符合标准要求;最后，梁类零件的几何尺寸都较大，结构又相对复杂，再加上变形问题加重了工艺的考究，数控技术可以对此类问题进行合理解决，制定不同制造方案，确保每个零件、每个细节制造到位，确保零件切实符合飞机制造要求。
（二）隔板
隔板在飞机整个机身中也较为重要，是一个不容忽视的零件。隔板主要作用是承受重力和对飞机内各个功能区进行划分。隔板中零件的生产、加工对于加工平台有一个特殊的要求，就是工作台面要大，需要推出大台面的数控设施进行操作。隔板中的零件大多为板材，切削频率较高，但是由于零件面积较大，不利于切割，因此一般的切割无法完成该任务[3]。利用数控加工夹具的刚度与强度，提升切削力与切削速度，从而完成隔板零件制造。为了避免隔板在制造过程中不发生变形、扭曲，制造方式普遍采用铣削，根据数控加工技术进行数据推算并实施，将隔板的应力在制造过程中均匀释放出来，以此保证隔板制造完工后不发生变形，确保隔板质量。
（三）框
框是飞机众多零件中重要的承重零件，该零件是组成机身形态的重要组成部分，而该零件的制造同样复杂程度较高，尤其是外形的曲面性特点更是提升了制造难度。框类零件在制造加工之前通常为模锻件，需要进行精细加工处理，通常采用数控加工技术来完成。在框类零件制造过程中，可以采用平面定位及工艺孔定位的分离式夹具，也可以为了保持框零件上下面的平整与平行，可以采用上下反复加工方法，进刀量控制在3mm以内，在接近最终目标尺寸时，要逐渐减小进刀量和转速，确保切削的完整度与精度。数控加工技术在框类零件的生产、制造中展现出了较为强劲的自动化优势，可以提前设定进刀量和转速，降低了人为因素的失误率，保证了飞机材料的有效、合理运用。
（四）接头
接头在飞机中的主要作用是承接零件，使得零件共同发挥作用，可以共同承受重力压迫。接头的结构与其他部位零件不尽相同，需要按照飞机特有形状进行制造，大多为复杂几何形状，加大了制造难度，材料一般选取强度和刚性较好材料[4]。该类零件在施工前为板材，需要数控加工技术进行精准切削，并根据设计图纸进行合理工序设定，将刀具联合使用，充分体现数控加工技术优势与作用，长短刀共用，使得接头零件得以高效产出。
三、结语
综上所述，数控加工技术在飞机制造中发挥着重要作用，在整个飞机制造综合技术中占据重要位置，其作用主要有以下两个方面：
（1）零件高效加工，自动化程度大幅提升，极大地降低了人力成本，解决了梁、隔板、框、接头等复杂结构零件加工难题。
（2）零件精准加工，避免了人为因素的干扰，降低了复杂机构零件的失误率，提高了零件制造精度和表面质量，加快了飞机制造进程。
我们相信在不久的将来，为满足飞机制造需求，数控加工技术将会日新月异，解决大型壁板、复杂曲面零件加工的技术瓶颈，在飞机制造中做出更大更优异的贡献。
参考文献：
[1]孙丹.数控加工技术在飞机制造中的应用[J].科学技术创新，2018（15）：188-189.
[2]齐杨洋.数控加工技术在机械模具制造中的应用分析[J].内燃机与配件，2019（21）：54-55.
[3]梁楚亮.数控加工技术在金属模具制造中的应用研究[J].现代制造技术与装备，2019（07）：126-127.
[4]肖文龙.数控加工技术在机械加工制造中的应用[J].现代工业经济和信息化，2019，9（06）：61-62.
作者简介：杨瑞娟（1975-），女，陕西西安人，本科，工程师，研究方向：飞机工装设计。
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