第11章切削加工技術【目錄】10.1飛機零件切削加工

10.1.1飛機切削加工零件的類型10.1.2飛機切削加工零件舉例10.1.4銑削10.1.5鉆削10.1.3車削10.1.6磨削10.1.7齒輪加工10.1.8加工視頻舉例10.1.9航空發(fā)動機葉片加工10.1飛機零件切削加工

切削加工——利用工件與刀具之間的相對運動，從工件表面切去一層余量，使之達到要求的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量的加工方法。切削加工可分為——車削、銑削、刨削、鉆削、齒輪加工等多種形式。削蘋果切削零件過去的飛機機體的主要部分都由鈑金件鉚接裝配成。后來整體結構增多，機械加工零件的類型和數(shù)量日增。整體結構與鉚接結構的區(qū)別在于氣動性能、外形準確性、強度和剛度、氣密性更好，甚至可減輕重量15～20%，降低部件成本50%。飛機整體結構見形狀復雜，材料加工性能不好，所以飛機機械加工代表了當代最高的水平。10.1.1飛機切削加工零件的類型飛機切削加工零件類型整體結構件整體壁板整體梁類零件整體框肋類零件整體骨架類零件接頭類零件擠壓型材類零件變截面桁條類零件航空變速器齒輪類零件軸頸類零件箱體類零件航空發(fā)動機渦輪盤零件鼓筒類零件軸頸類零件長軸類零件葉片零件整體葉盤零件離心葉輪類零件機匣類零件其他類零件起落架作動筒類零件氣液/壓煩悶與管路輪胎各類標準件特點：（1）復雜、批量小、品種多，不適合規(guī)模生產(chǎn)方式（2）薄壁化、大型化，變形大（3）去除量大（

90%）（4）鈦合金、復合材料等多樣化（5）坯料價值高，加工風險性大波音-787短艙梁（薄壁整體件）10.1.2飛機切削加工零件舉例飛機鋁合金支架整體翼梁機翼整體壁板航空螺旋傘齒輪離心葉輪渦輪盤航空發(fā)動機機匣整體葉盤翼肋10.1.3車削（Turning）（a）切端面（b）車外圓（c）車錐度（d）切溝槽（e）掏內(nèi)孔（f）中心鉆（g）鉆孔（h）鉸孔（i）锪孔（j）外螺紋（k）內(nèi)螺紋（l）攻絲（m）回轉體（n）輥花床頭箱主軸刀架床頭燈中心架尾座溜板絲杠光杠手輪普通車床普通卡盤卡盤爪工件壓塊車刀類型變速手柄在車床上用車刀切除旋轉工件多余材料的方法10.1.4銑削(Milling)

床身工作臺工件主軸箱橫梁龍門銑床工作臺立柱主軸工件床身工作臺滑臺升降臺立式銑床床身立柱工作臺滑枕工件升降臺滑臺主軸T型槽臥式銑床ZYX銑床上用旋轉銑刀加工工件的方法稱為銑削10.1.5鉆削(Driling)

主軸底座主軸箱立柱工作臺臺式鉆床（a）普通鉆頭（b）修橫刃（c）雙后角（d）雙頂角（e）薄壁鉆（f）木工鉆（g）倪志福鉆頭（h）臺階鉆（a）（b）（c）（d）（e）（f）（h）（g）頂角118°主軸變速箱立柱立柱絲杠底座手輪搖臂導軌立柱圓導軌搖臂鉆床主軸旋轉鉆削刀具在鉆床上對工件做孔加工。通常以鉆頭回轉為主運動，鉆頭軸向移動為進給運動。10.1.6磨削(Grinding)

床身頭架

工作臺工件軸滑鞍砂輪架尾座進給手輪中心架外圓磨床平面磨床（a）磨削外圓；（b）磨削內(nèi)圓；（c）磨削平面；（d）磨削花鍵；（e）磨削螺紋；（f）磨削齒輪齒形磨削加工方式磨削機理砂輪磨削是以高速旋轉砂輪為刀具對工件表面做微刃切削的方法，是精加工的主要方法之一。其磨粒硬度高，對難加工硬材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金等很有效。10.1.7齒輪加工(GearCutting)仿形銑刀齒輪毛坯分度頭尾座工件心軸臥銑主軸工作臺仿形法原理圖示滾齒機滾刀與工件滾刀展成法加工齒輪大型滾齒機分仿形法和展成法，加工精度、生產(chǎn)率不同。展成法應用最為廣泛，包括滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒等展成法（滾齒機）還能加工什么？滾刀加工視頻玲瓏球、鬼工球3D打印三層方形套框車削（視頻）10.1.8加工視頻舉例DMG加工中心復雜零件加工（視頻）高壓水射流加工（水刀）（視頻）機器人復雜型面鉆孔（視頻）柔性導軌鉆孔機器人（視頻）飛機壁板自動鉆鉚機（視頻）水刀，環(huán)保，可加工任何材料，復雜形狀，厚度至10英寸。零件公差0.07mm～0.12mm。射流直徑0.8～1.5mm，速度600～800m/s（2馬赫），水壓200～400MPa。數(shù)控銑削偏心軸（視頻）槍鉆式銑削（視頻）數(shù)控車削軸類零件（視頻）數(shù)控車削凸輪軸（視頻）數(shù)控鏜床鉆孔攻絲M12（視頻）滾珠制造過程（視頻）鍛模數(shù)控加工（視頻）10.1.9航空發(fā)動機葉片加工離心葉輪航空發(fā)動機葉片渦輪葉片風扇離心式壓氣機離心葉輪軸流式壓氣機轉子葉片靜子葉片轉子葉片靜子葉片鬼怪式飛機壓氣機轉子葉片壓氣機靜子葉片渦輪轉子葉片渦輪靜子葉片【花絮】飛機壓氣機增壓壓力為50大氣壓，即三峽滿蓄水壩底壓力的3倍。轉子達數(shù)萬轉/分，葉尖離心力相當40噸卡車的拉力。多級軸流式壓氣機的動葉片和靜葉片渦輪動葉渦輪靜葉渦扇噴氣發(fā)動機（軸流壓氣機）低壓渦輪中壓渦輪高壓渦輪中壓壓氣機風扇風扇靜止葉片高壓壓氣機DMG和SIEMENS葉片數(shù)控加工中心新方法（視頻）TurboMILL-1200葉片加工&TurboBLISC-1005/1306整體渦輪加工五軸CNC（視頻）航空發(fā)動機葉片加工舉例

項目葉片型面進排氣邊緣板流道面靜子葉片余量0.4~0.5mm0.5~1mm0.2~0.7mm工作葉片余量0.1~0.3mm0.5~1mm0.3~0.6mm加工后輪廓精度0.08mm

0.15mm前后緣5mm內(nèi)輪廓精度0.05mm

加工后粗糙度Ra0.4加工后位移/扭曲不大于（0.1/不大于±10）【發(fā)動機葉片加工要求】噴氣發(fā)動機葉片磨削與拋光（視頻鏈接機器人）發(fā)動機整體葉輪北航合作研發(fā)的葉片磨削與拋t系統(tǒng)（視頻鏈接）【拋光工作站性能規(guī)格】（1）機器人負載能力：60kg；（2）加工工件長度：50~900mm；（3）力控制精度：±10N；（4）工件修形精度：±0.1mm（

工件表面）；（5）砂帶速度：20～30m/