蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)數(shù)控科技有限公司為您簡(jiǎn)述特種加工發(fā)展的趨勢(shì)：
20世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技巧發(fā)展到了一個(gè)嶄新階段，特別是在新技巧革命浪潮推動(dòng)下，生產(chǎn)和科學(xué)技巧的發(fā)展更為迅速。在許多工業(yè)部門(mén)特別是國(guó)防工業(yè)部門(mén)，高技巧產(chǎn)品請(qǐng)求向高精度、高速度、高溫、高壓、大功率和小型化方向發(fā)展，對(duì)材料的請(qǐng)求越來(lái)越來(lái)高。相應(yīng)地涌現(xiàn)出大批的具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高硬度、高脆性和高純度等特別性能的材料。為了滿足高技巧產(chǎn)品的高性能請(qǐng)求，零件的結(jié)構(gòu)形狀愈來(lái)愈復(fù)雜，對(duì)精度、表面粗糙度和表面質(zhì)量的特別請(qǐng)求愈來(lái)愈高，特別是對(duì)表面完整性提出了更加嚴(yán)格的請(qǐng)求。50年代以來(lái)，航空航天技巧迅猛發(fā)展，高性能的航空產(chǎn)品請(qǐng)求具有很高的強(qiáng)度重量比和性能價(jià)格比，而且請(qǐng)求在高溫、高壓、高速、大載荷和強(qiáng)腐化等苛刻的條件下長(zhǎng)期而可靠的工作。
飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航空電子及儀表設(shè)備以及其他高技巧兵器設(shè)備的工作條件隨著性能的進(jìn)步而不斷惡化。為此高性能的飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高新兵器設(shè)備，必須不斷發(fā)展和采用新結(jié)構(gòu)和新材料。現(xiàn)代高性能的飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)上大批采用了鈦合金、復(fù)合材料、粉末冶金和定向凝固高溫合金材料。在高性能 戰(zhàn)斗機(jī)上鈦合金用量已經(jīng)達(dá)到30%以上如F-22戰(zhàn)斗機(jī)鈦合金用量已經(jīng)達(dá)到36%、碳纖維加強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料用量達(dá)到25%，而且先進(jìn)復(fù)合材料的用量在先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)上有不斷增加的趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到2000年的高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)材料中超級(jí)合金、粉末冶金和定向凝固合金的結(jié)構(gòu)重量約占55%，復(fù)合材料用量約占20%，鈦合金重量約占10%高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用量占15%，陶瓷材料占2%。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件將持續(xù)發(fā)展高溫高強(qiáng)高韌合金特別是各向異性的超級(jí)耐熱合金、熱障陶瓷涂層材料、陶瓷結(jié)構(gòu)材料。渦輪葉片已廣泛采用定向凝固、單晶合金、快速凝固合金、粉末冶金合金和陶瓷材料；正在研制陶瓷和陶瓷基復(fù)合材料的渦輪葉片。為了進(jìn)步和確?，F(xiàn)代飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、可靠性和嚴(yán)格的質(zhì)量請(qǐng)求采用了大批的新型結(jié)構(gòu)。如根據(jù)高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)效率的請(qǐng)求，發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重大變更，大批采用整體結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、鈑金焊接結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的冷卻結(jié)構(gòu)。推重比20發(fā)動(dòng)機(jī)將采用整體鼓筒式全復(fù)合材料壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以減輕結(jié)構(gòu)重量；上述新材料和新結(jié)構(gòu)的大批采用使得高性能飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等現(xiàn)代兵器設(shè)備的可加工性和可生產(chǎn)性急劇惡化，對(duì)制造技巧提出更加苛刻的請(qǐng)求。許多新型材料和新型結(jié)構(gòu)采用慣例加工方法是難以加工甚至是根本無(wú)法加工的。
為此必須解決以下幾點(diǎn)：
1.難加工材料的加工
2.復(fù)雜型面的加工
3.高精密表面的加工(微米級(jí)、納米級(jí)精度；表面粗糙度Ra≤0.01μm)
4.特別請(qǐng)求零件的加工(壁厚≤0.1mm薄壁和彈性零件等)
20世紀(jì)50年代以來(lái)國(guó)外工業(yè)界通過(guò)各種渠道，借助各種能量情勢(shì)，探尋新的加工道路，相繼推出了多種與傳統(tǒng)加工方法截然不同的新型的特種加工方法，如電火花加工、電解加工、化學(xué)加工、超聲波加工以及高能束加工等。
20世紀(jì)70年代以來(lái)，以激光、電子束、離子束等高能束流為能源的特種加工技巧獲得了迅速發(fā)展和廣泛利用。目前以高能束流為能源的特種加工技巧和數(shù)控精密電加工技巧已成為航空產(chǎn)品制造技巧群中不可缺乏的分支。在難加工材料、復(fù)雜型面、精密表面、低剛度零件及模具加工等領(lǐng)域中已成為關(guān)鍵制造技巧。
特種加工技巧的發(fā)展和擴(kuò)大利用大大促進(jìn)了航空產(chǎn)品的發(fā)展，使一些先進(jìn)的高性能飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載設(shè)備的制造和生產(chǎn)得到可靠的保證。國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，沒(méi)有先進(jìn)的特種加工技巧，現(xiàn)代高性能航空產(chǎn)品難以制造和生產(chǎn)。因此先進(jìn)的特種加工技巧的開(kāi)發(fā)和利用是與現(xiàn)代航空技巧的發(fā)展息息相關(guān)，國(guó)外對(duì)此項(xiàng)技巧的發(fā)展和利用給予了高度器重。
特種加工技巧的發(fā)展趨勢(shì)：隨著現(xiàn)代航空技巧的發(fā)展，特種加工技巧在現(xiàn)代航空兵器設(shè)備的發(fā)展中起著愈來(lái)愈重要的作用，已經(jīng)成為現(xiàn)代航空兵器設(shè)備的關(guān)鍵制造技巧.工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)防工業(yè)部門(mén)和國(guó)防軍事部門(mén)高度器重先進(jìn)特種加工技巧的發(fā)展。70年代以后，先進(jìn)特種加工技巧有了長(zhǎng)足的發(fā)展，到了80年代已經(jīng)成為先進(jìn)飛行器制造中定型的制造技巧，從而解決了先進(jìn)飛行器制造中難加工材料和復(fù)雜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的高質(zhì)量加工問(wèn)題。目前為了加速先進(jìn)技巧戰(zhàn)斗機(jī)和高性能民用客機(jī)的發(fā)展，對(duì)特種加工技巧的技巧程度、經(jīng)濟(jì)性和自動(dòng)化程度(降低成本、進(jìn)步質(zhì)量)提出了更高的請(qǐng)求，從而促進(jìn)了先進(jìn)特種加工技巧的發(fā)展。先進(jìn)加工技巧的總體發(fā)展趨勢(shì)是：(1)廣泛采用自動(dòng)化技巧，實(shí)現(xiàn)盤(pán)算機(jī)數(shù)控化。充分利用盤(pán)算機(jī)數(shù)控技巧對(duì)特種加工設(shè)備的把持系統(tǒng)、電源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，建立綜合參數(shù)自適應(yīng)把持裝置和數(shù)據(jù)庫(kù)等，進(jìn)而建立特種戛的CAD/CAM和FMS系統(tǒng)，這是當(dāng)前特種加工技巧的主要發(fā)展趨勢(shì)；(2)開(kāi)發(fā)利用復(fù)合工藝和新工藝方法。現(xiàn)代高性能航空器的發(fā)展新型結(jié)構(gòu)材料和高精密復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大批采用，進(jìn)一步加劇了結(jié)構(gòu)工藝性的惡化，單一的特種加工方法難以達(dá)到高精度、高質(zhì)量、高效率和低成本綜合技巧與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)請(qǐng)求，因而進(jìn)一步加速開(kāi)發(fā)和利用新型特種加工技巧和由多種能源組成的復(fù)合工藝。目前由二種能源復(fù)合的特種加工技巧，如電解電火花加工(ECDM)、電解電弧加工(ECAM)、電火花機(jī)械復(fù)合加工、機(jī)械超聲波復(fù)合加工等復(fù)合工藝已成為國(guó)外國(guó)防工業(yè)和機(jī)械工業(yè)著力發(fā)展的特種加工技巧。由于復(fù)合工藝可以揚(yáng)長(zhǎng)避短， 經(jīng)濟(jì)高效，可取得明顯的技巧經(jīng)濟(jì)效果，因此受到先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的工業(yè)部門(mén)的廣泛關(guān)注。(3)大力開(kāi)展精密化研究。高技巧的發(fā)展促使高技巧產(chǎn)品在向小型化和精密化方向發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品零件的精度和表面粗糙度提出更高更嚴(yán)格的請(qǐng)求。如飛機(jī)慣性儀表中關(guān)鍵零件的制造請(qǐng)求達(dá)到微米級(jí)以上。氣浮陀螺和靜電陀螺的內(nèi)外支承面的球度達(dá)到0.5--0.05μm,尺寸精度為0.6μm,表面粗糙度為0.025-0.012μm;激光陀螺的平面反射鏡平面度為0.03-0.06μm,表面粗糙度小于0.012μm。飛機(jī)把持系統(tǒng)的23%零件精度達(dá)到微米級(jí)以上。隨著高新技巧的發(fā)展，超精密加工技巧有了很大的發(fā)展，正從亞微米級(jí)向毫微米(10-9m)和納米級(jí)(10-15m)發(fā)展。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)的需要，以高能束流加工技巧為代表的先進(jìn)特種加工技巧的精密化研究引起工業(yè)界的高度器重。因此大力發(fā)展超精加工的特種加工技巧是今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)代內(nèi)的重要發(fā)展方向。
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