技术

          为了在飞机机体整体构件的生产中充分发挥高速加工的潜力，应将包括切削过程、并行工程和夹具构思在内的工艺过程作为一个整体来考虑。

          结构件是飞机零件中最大的一种零件。这类零件主要用铝合金制造。基于制造工艺和零件重量考虑，以前主要采用铝板经铆而成（至今仍有部分零件采用此种方法制造）。现在采了全然不同的设计技术，需要将多种不同功能集成到一个结构件上。这就是集成设计技术。这种零件是用一块实体铝坯经铣削加工而成。这类零件很复杂，通常包含极小的底面和薄壁（0.6~2mm），呈蜂巢状。这类零件的几何形状由不同的表面及规定的曲面构成。接近飞机外部轮廓的表面也是必须是自由曲面。

           例如，Pilatus PC 9飞机的主梁，在以前的设计中是由156个不同零件构成的。这样，就需要各种折弯设备和装配夹具。在Pilatus PC 12飞机上，这类部件采用了集成设计技术。 

           零件的数量减少到3个，而且是采用简单的螺栓连接（图1）。border=0>在25年前，这家飞机公司在开发飞机时，由于没有复杂的软件工具，NC技术还处于初期阶段，只能用繁琐的编程语言，如APT、Fortran等等定义复杂的几何形状；NC机床还是采用21/rD控制，从而严重聘用制了复杂形面和几何形状的生成。

            由于某种原因上述原因，为控制铝件的重量，用铝板构成机架，即将20余种不同形状的板材成型件组装和连接在一起构成一个大的结构件。零件成型过程极为复杂。工件材料要经过12次机械加工和4次热处理，由于几何形状的不一致、拉伸/断裂等，致使废品率极高。这种机架的装配需要6道工序，而且必须考虑到材料的拉伸问题。

           如今，编程系统和CNC机床已经能使我们铣削加工出以前无法生成的形状。以前，采用传统技术，需要20多个板材成型件才能构成的部件，现在只用2个零件。几何形状极为复杂，必须完全满足零件的所有要求。用一块实体铝坯铣制一个零件，其中98%的材料都变成了废屑。

           三步完成产品加工

           NC编程过程需要的专业知识要求最高，要求集成各种不同生产工艺：CAD/CAM、切削刀具、夹具设计和铣削技术。现在只需三道貌岸然工序就可以制造出这样一个机架部件：1）获取经过预切削并带有夹持用孔的原材料，2）铣削零件，3）手动钻出铆钉孔（利用夹具）。

           零件毛刺在加工过程中完成。首件检验合格后，铣削加工过程自动进行，无需操作员干预。这样就大大简化了尺寸和裂纹的检测，与以前的制造方法相比，降低了生产成本。集成结构还对零件装配具有重大影响。整个模块（部件）可以直接装配。所制造的零件公差极为严格，具有很好的互换性。装配精度得到保证，且过程稳定，大幅度缩短了所需的装配时间。

          适用于高速铣削的机床与刀具

           坯料是用水刀将厚127㎜或76㎜的铝板切切割到近似形状。坯料尺寸为840×665mm，重90 kg或60kg。 夹具包括角度板和标准孔系及加工工件第二面的真空接合适配板。机床采用特别适用于五轴联动加工的斯达拉格海科特STC 1000/130型机床：主轴功率为70kW，在100%负载运行时最高转速达24000r/min (图2)；主轴锥孔：HSK63A；机床X/Y/Z轴行程为：1700mm/1600mm1950mm；主轴可倾范围：-60/+100°；工作台是B轴。该机床采用钢板焊接结构，具有较高的刚度。