第五章-飛機結構件的數(shù)控加工技術課件

飛機結構件的數(shù)控加工技術飛機結構件的數(shù)控加工技術15.1飛機結構件的特點和分類飛機零件尺寸大，壁薄，易變形。零件槽間距離僅2～5mm，腹板厚度也僅有2～4mm，筋頂形狀復雜，幾何形狀不規(guī)則。飛機零件按形狀可以分為：A類：飛機壁板、骨架、支架。B類：飛機框、肋、梁。C類：鎖環(huán)、蓋板、墊板。5.1飛機結構件的特點和分類飛機零件尺寸大，壁薄，易變形2常用的飛機零件材料鋁合金是飛機的主要結構材料，在飛機上的用量一般占70％-80％。鈦合金具有較高的抗拉強度（441～1470兆帕），較低的密度（4.5g/cm3），優(yōu)良的抗腐蝕性能和在300～550oC溫度下有一定的高溫持久強度和很好的低溫沖擊韌性，是一種理想的輕質結構材料。不銹鋼是一種含鉻量大于10%～12%，或含鎳量大于8%的合金鋼和含鉻量為16%～18%的耐酸合金鋼。它有很高的耐磨性、硬度、強度、熔點都很高，化學活性大，親和性強，所以很難加工。復合材料常用的飛機零件材料鋁合金是飛機的主要結構材料，在飛機上的用量3飛機零件數(shù)控加工的特點飛機零件材料通常為難加工材料，這些難加工材料的切削加工性是由其常溫特別是高溫狀態(tài)下的物理力學性能決定的，也與切削加工時所用的刀具材料、切削方式、加工條件、機床性能、工件剛性及裝夾方法等因素有關。在飛機結構件的加工過程中，不但要保證零件本身的加工精度，而且還要保證零件滿足協(xié)調性要求，二者缺一不可。

飛機零件數(shù)控加工的特點飛機零件材料通常為難加工材料45.2飛機整體壁板的數(shù)控加工方法整體壁板是指將蒙皮、筋條、凸臺等部分結構組成的整體件。1腹板2筋條3孔及孔周邊加強凸臺5.2飛機整體壁板的數(shù)控加工方法整體壁板是指將蒙5飛機整體壁板的特點外形準確，表面光滑，可以減少飛機在飛行中的阻力；在保證同樣強度和剛度的情況下，結構重量較輕；便于應用計算機輔助設計、輔助制造（CAD/CAM）技術；整體壁板是飛機整體油箱的最好零件，它不但提高了油箱的密封性，而且減少了密封材料的用量；減少了零件和連接件的數(shù)量，簡化了協(xié)調關系，減少了裝配工作量。

飛機整體壁板的特點外形準確，表面光滑，可以減少飛機在飛行中的6飛機整體壁板的分類按筋條在腹板上的分布特點分類

按橫向剖面形狀分類按搭邊位置分類飛機整體壁板的分類按筋條在腹板上的分布特點分類7飛機整體壁板的毛坯預拉伸板材擠壓帶筋板擠鑄帶筋板特型軋制的帶筋板飛機整體壁板的毛坯預拉伸板材8工裝的選擇真空平臺的典型結構如圖所示。主要由支承定位平面、抽氣孔、抽氣槽、密封槽、O形密封膠條以及邊緣壓板螺栓孔等部分組成。工裝的選擇真空平臺的典型結構如圖所示。主要由支承定位平面、抽9真空平臺的工作原理真空平臺的工作原理10真空夾緊裝置系統(tǒng)真空夾緊裝置系統(tǒng)115.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例125.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例135.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例145.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例155.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例165.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例175.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例185.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例195.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例205.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例5.3飛機整體壁板的數(shù)控加工實例215.4飛機大梁的數(shù)控加工5.4飛機大梁的數(shù)控加工225.4飛機大梁的數(shù)控加工序號材料名稱常用材料的牌號1合金結構鋼低合金高強度鋼30CrMnSiA低合金超高強度鋼30CrMnSiNi2A2鋁合金硬鋁LY12超硬鋁LC43鈦合金α＋β兩相鈦合金TC45.4飛機大梁的數(shù)控加工序號材料名稱常用材料的牌號1235.4飛機大梁的數(shù)控加工5.4飛機大梁的數(shù)控加工245.4飛機大梁的數(shù)控加工5.4飛機大梁的數(shù)控加工255.5飛機框、肋的數(shù)控加工5.5飛機框、肋的數(shù)控加工265.5飛機框、肋的數(shù)控加工5.5飛機框、肋的數(shù)控加工275.5飛機框、肋的數(shù)控加工序號毛坯類型加工特點1模壓件合金鋼對外形、內形、腹板進行粗、精加工后，再進行熱處理，最后對框緣結合槽口、梁結合槽口和結合孔進行細加工鋁合金銑定位基準面，一次定位銑完外形、內形和腹板面，翻面銑完內形和腹板面2預拉伸板鋁合金以模線樣板劃線，將預拉伸板毛坯粗銑成外形輪廓，然后銑正反面內形和腹板，最后翻面銑完內形和腹板面5.5飛機框、肋的數(shù)控加工序號毛坯類型285.5飛機框、肋的數(shù)控加工5.5飛機框、肋的數(shù)控加工295.5飛機整體框的數(shù)控加工實例5.5飛機整體框的數(shù)控加工實例305.5飛機整體框的數(shù)控加工實例5.5飛機整體框的數(shù)控加工實例315.6難加工材料的數(shù)控加工技術難加工材料的切削加工特點

不銹鋼加工

鈦合金加工

復合材料加工

5.6難加工材料的數(shù)控加工技術難加工材料的切削加工特點32難加工材料航空航天工業(yè)常用的超耐熱合金、鈦合金及含有碳纖維的復合材料等.難加工材料航空航天工業(yè)常用的超耐熱合金、鈦合金33不銹鋼加工刀具幾何參數(shù)刀具切削部分表面粗糙度刀桿材料刀具切削部分材料

不銹鋼加工刀具幾何參數(shù)34鈦合金加工鈦合金是一種難加工材料,鈦合金零件的銑削會由于切削速度很小的提高而導致刀具切削刃的較快磨損。由于鈦合金的強度高、粘性大，切削中更容易在切削區(qū)產(chǎn)生和積聚熱量，加之導熱性差，在大切除量的銑削時，有引起燃燒的危險。

鈦合金加工鈦合金是一種難加工材料,鈦合金零件的銑削會由35鈦合金加工提高鈦合金加工效率的途徑：正確選擇切削刀具材料；采用多切削刃刀具切削；減少鈦合金銑削過程中的振動；合理選擇工藝參數(shù)。鈦合金加工提高鈦合金加工效率的途徑：36復合材料加工

最常見的多功能復合材料本身既是結構材料，同時又具有其他功能，如隱身飛機的機身采用碳纖維或碳化硅纖維增強環(huán)氧樹脂，加入鐵氧體填料構成的復合材料．特別是有蜂窩夾層的復合材料，其本身不僅是輕質高強的結構材料，而且還具備一旦電磁波(雷達波)射向機身，在面層先吸收部分電磁波并使透入的波在夾層中多次散射吸收，以逃避雷達的搜索而實現(xiàn)隱身的功能。復合材料加工最常見的多功能復合材料本身既是37蜂窩夾層結構復合材料

蜂窩夾層結構復合材料由面板(蒙皮)與輕質蜂窩芯材用浸漬樹脂液改性環(huán)氧膠粘劑或改性酚醛膠粘刑粘結而成的具層狀復合結構的材料。夾層結構面板可用強度較高的鋁、不銹鋼、鎂、鐵板或碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維復合材料板，常用蜂窩芯材可為鋁箔、玻璃都、芳綸紙板、牛皮紙板等(根據(jù)不同性能要求)片材粘接成六角形、菱形、矩形等格子的蜂窩狀