更适于航空零件的五轴加工技术

　　随着飞机性能的不断提高，飞机零件的要求也日趋严格。在满足强度、刚度前提下，航空零件在设计时尽可能考虑降低重量、减少装配。由此，现在的航空零件具有几个典型的特征：结构复杂，大型、薄壁零件多，材料多为铝合金、钛合金，质量要求极其严格，以及批量小、品种多等。

　　零件本身的特点决定着其采用的加工方法。形状较简单的结构件，采用三轴或四轴机床也可以进行加工。但是受刀具与零件相对位置的限制，可能需要多次装卡才能完成零件的加工。每增加一次装卡，就增加一次误差来源，从而影响最终零件精度，并增加加工时间。同样受刀具与零件相对位置的限制，编程人员必须极其小心的避免刀具与零件的干涉，而且通常很难利用刀具最佳的切削位置，切削效率极低。形状复杂的结构件，根本无法采用三轴或四轴机床进行加工。五轴联动的加工方式，由于有两个旋转轴，刀具与零件的相对位置大大灵活，可以实现在一次装卡条件下对零件进行整体加工。刀具能够以理想的角度接近切削表面，实现最佳切削条件。五轴联动加工技术是现代航空零件制造的趋势。

　　目前，五轴联动的控制技术，如插补算法、坐标变换等，都已经发展的非常成熟。五轴加工中心的技术难点仍在于其结构设计。虽然从理论上讲，凡具有五轴联动功能的机床都能够加工结构件、叶片、叶轮或叶盘，但不同机床的加工效率、加工精度，甚至装卡次数都有很大的区别。国内的模具行业现在有很多五轴加工中心，但适合模具行业的五轴加工中心并不适合航空制造业。

　　适合航空制造业的五轴加工中心应当具有很高的静态和动态刚性，以承受重切削时的切削力。长期的刀具寿命源自稳定的、低振动的切削——这是低成本加工的关键因素。用于航空制造业的五轴加工中心的结构应当适应航空零件加工工艺的特点，如采用卧式加工中心加工结构件时，可在托盘上安装一个长方体的立柱，工件和夹具固定于立柱的四面上。这样可以一次加工四个工件，且排屑非常方便。再如航空发动机叶片的加工，毛胚通常为钛合金薄壁锻件，需要在装卡时对工件有一个“拉”的作用，以提高毛胚刚性。当加工叶片进气边或出气边时，刀具快速在背弧和内弧表面转换，如果机床结构设计使得刀尖位于摆动轴的中心或附近，则其他轴的补偿运动将避免或大大减少，从而提高加工效率和精度。

　　中国正在由制造业大国向制造业强国转变。越来越多的中国企业意识到，设计生产技术创新的、高附加值的产品是企业走向世界并在国际竞争中获胜的根本。五轴加工中心尤其适合新产品样机或原型机的研制。如四轴加工中心广泛的用于汽车发动机的制造，但发动机厂家为了开发的新的V型发动机，在研制阶段，一台五轴加工中心更适合加工需求。

　　斯达拉格海科特是航空航天领域的顶尖机床供应商。其五轴联动加工中心产品包括STC系列和LX系列。STC系列是为高精度、高效率地加工航空机构件、叶轮、叶盘而设计，尤其适合航空铝合金、不锈钢、钛合金和高温合金等难加工材料的重切削。LX系列则专门为汽轮机叶片、航空发动机叶片的高精度、高效率加工而设计，同样适合上述难加工材料的重切削。每天，斯达拉格海科特的加工中心都在为几乎所有的中国航空制造业的厂家创造价值。

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