德国巨浪MPS型材加工中心在航空领域的应用

一、 市场需求
     在当今的工业生产过程中，有诸多领域要使用到各种型材，尤其是铝合金型材，而我国目前又是最大的铝合金型材生产和消费国。以2005年的数据为例：2005年全世界铝型材产量总计约为1100万吨，总生产能力1820万吨左右，中国铝挤压材产量152万吨，占世界总产量的14%，位列全球第一。交通运输业、建筑业、工业机械及金属加工业为铝型材最大的应用领域，在工业应用领域，航空零部件制造是很大的一个方面。对于飞行器制造来说，铝型材的应用是不可或缺的。

    以飞机为例，铝型材可用来制造机身结构的机框，长桁，横梁等；在机翼制造时同样会使用到长桁类型材零件；而飞机内部的诸多部件都是靠型材制造的地轨安装固定在飞机上的；此外，还有很多形状各异的铰链，虽然尺寸不大，但也是由型材类的毛坯加工制造出来的。总之，飞行器的制造离不开型材的应用。

    这些型材类零件目前在国内不少航空企业都在大批量生产和应用，某些企业一年总计的产量和需求在几万件以上。有些零件本身就是细长形的，而有些零件本身不大，但都是从长达几米的型材毛坯上截取下来加工成形的。

     据了解，目前各主要企业对型材类零件的加工还是采用相对传统的方式。对于长桁、横梁、地轨等较长的型材，一般是采用比零件更长更大的机床来进行加工，经常使用的是大型龙门式加工中心。这样一来，将工件进行完整的加工，至少需要两次以上的装夹，并且需要准备专门的夹具，导致了零件的加工效率低，易变形，累计误差大，夹具成本高。更为重要的是，购买大型机床需要投入大量的资金。而对于尺寸较小的连接件等型材，很多企业目前采用先将型材截短，然后上铣床或钻床加工成形的办法，有的地方甚至还需要先进行钳工划线，无论加工效率，精度一致性，还是加工成本，都还停留在一个较低的水平。

如果德国巨浪公司的MPS型材加工中心能够得以使用，则无论长型的还是短型的型材零件加工，其整体加工状况都能够得到非常大的改观。

二、 机床特点及应用价值

    MPS系列既可以用于加工长达几米的长型材零件，也可以用于加工以型材为毛坯的小型零件。虽然如此，其机床本身却并不大。即便是MPS系列中规格最大的机床，其横向宽度也不超过2米。整个加工单元由机床和一侧或双侧送料器(储料器)组成，送料器的长短取决于型材的长度。目前MPS可加工型材的最大截面尺寸为150x150mm。

    和普通机床一样，机床的主轴和刀具可以在X、Y、Z三个方向移动，以实现刀具对零件不同部位的加工。独特之处在于MPS机床没有传统的工作台，取而代之的是两个对置的位于机床内部的数控旋转轴，由于是围绕X轴旋转，我们可称之为数控A轴。这两个旋转轴同步旋转，但分工不同：左侧的转轴一方面带动零件旋转，以便对零件的四周均可进行加工，另一方面还可带动零件在X方向左右移动。右侧转轴不做直线运动，但跟随左侧转轴做同步转动，其主要作用是支撑零件，保证加工过程中零件的刚性。在加工过程中，刀具尽可能靠近右侧转轴，在X方向一般情况下不移动，X方向的进给基本是靠左侧转轴带动型材来实现，这样可以保证刀具切削位置始终靠近右侧转轴鼻端，在这里，型材的装夹刚性是最强的。

    无论零件的最终长度有多长，通过左侧转轴的往复拖动，都能以分段加工的方式完成全部加工内容。而对于较短的零件，在完成加工任务后，可使用切断刀具将零件从毛坯上切断分离，并传送到机床外部。对于这类小型零件的批量加工，由于有储料器和自动送料功能，在全部毛坯用完之前，根本无需操作人员的介入，整个加工过程的自动化程度很高。
使用MPS型材加工中心，根本无需设计制造长而笨重的大型夹具，只需按照型材的轮廓形状加工两副夹头即可。而机床采购成本较之大型龙门机床可以得到大幅降低。整个加工过程，包括送料过程，均由程序控制，传统的钳工划线可以完全省略。配合数控A轴，零件四周可以得到全方位的加工，简化了工序，提高了精度，更进一步提高了加工效率。

三、 使用状况

    目前，有波音公司等多达十数家世界知名航空企业正在成功地使用着近30台MPS系列机床，涉及的零件包括长桁、横梁、客机用坐舱地轨、货机货舱地轨、机上仪器和设备安装用地轨、铰链、航空电子元器件等。同时，在建筑以及交通运输等其他领域，MPS系列同样拥有众多的用户，其稳定的发挥和高效率的生产已经为客户赢得了卓越的经济效益。

（巨浪凯龙机床贸易（北京）有限公司）

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