文档介绍：减材制造与增材制造
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航空制造业特点
航空增材制造分析
目录
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航空制造业特点
引言
对于一个国家来说,航空航天工业是制造业最为重要的组成部分之一,也是科技含量最高的制造领域之一,体现了国防科技工业现代化水平和国家现代制造业实力,在国防现代化和国民经济发展中有着举足轻重的作用。
为了对所加工零件有更深入的了解,现对其进行分析。
航空制造业总体特点
带筋件的分析
自由曲面
构件特点
航空制造业总体特点
大量采用自由曲面形式
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从形式的角度,为了到良好的气动性能,结构上大量采用自由曲面形式,其准确成型难度较大。
我们在钣金车间参观了部分军机的钣金复杂曲面的成型过程
航空制造业总体特点
较多形成各种复杂型腔
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某型战斗机构件型腔图
从外观的角度,为了减轻结构重量并增强结构性能,在飞行器构件设计时应进行等强度设计,其直接结果就是往往需要在结构上形成各种复杂型腔,其中型腔靠近外形的槽腔常为直纹曲面,而且具有复杂的槽腔、筋条、凸台和减轻孔等特征。
我们在数控加工车间参观了我国某大型运输机的翼肋成型及歼击机的机翼构件成型过程。
航空制造业总体特点
大量采用整体构件
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随着航空制造工业的快速发展,由于现代飞机性能要求和设计水平不断提高,为了进一步提升结构效率,大型航空整体结构件逐渐替代了传统的螺栓连接和铆接的飞机组合件,且使用整体制造水平的普遍提升,使得整体结构件成为广泛采用的主要承力构件。
相对于传统拼接的结构,它不但可减少零件数目,降低结构重量,而且接缝少,密封性好,装配简单,使飞机等的结构效率和可靠性成倍甚至数十倍地提高。
航空制造业总体特点
制造过程中材料去除率大
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为了降低飞机等飞行器的自身结构重量,增大携带负载的能力和实现更远的飞行距离,飞行器制造过程中其航空整体结构件由整块大型毛坯直接“掏空”加工而成,其通常去除量能达到70%,加工周期长。
美国的F-22飞机中尺寸最大的Ti6Al4V钛合金整体加强框,所需毛坯模锻件重达 2796千克, 而实际成形零件重量不足144千克, 材料的利用率不到4. 90%。
航空制造业总体特点
加工变形问题严重
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从加工产品的良品率的角度,飞行器上的结构件往往由于其设计水平较高而加工变形问题严重,影响加工效率,而当面临如尺寸大、材料去除率高、刚性差等特点时,这些问题更更加凸显,当工件从夹具上取下后,往往产生弯曲、扭曲、弯扭组合等加工变形,使零件难以达到设计要求。由于不同飞机结构件采用不同材料毛坯和不同加工方式,它们产生变形的方式与程度也不尽相同。
我国中航工业集团民用飞机转包合作生产中,飞机座舱前、、接头等加工后出现弯曲和扭转变形。
航空制造业总体特点
性能要求较高
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加工精度
形位精度
重量控制
使用寿命