五軸CNC加工數(shù)控機床是復(fù)雜曲面加工的唯一解決方案，航空航天產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能、性能、產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的要求非常高甚至苛刻，并且會采用很多新材料、新結(jié)構(gòu)，因此對機床的要求也比較高。目前，航空航天零件五軸加工中心是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機轉(zhuǎn)子、汽輪機轉(zhuǎn)子、大型柴油機曲軸等加工的唯一手段，因此，五軸聯(lián)動加工數(shù)控機床在航空航天領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用。

現(xiàn)在隨著飛機性能的不斷提高，飛機零件的要求也日趨嚴格。在滿足強度、剛度前提下，航空航天零件在設(shè)計時盡可能考慮降低重量、減少裝配。由此，現(xiàn)在的航空航天零件具有幾個典型的特征：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大型、薄壁零件多，材料多為鋁合金、鈦合金，質(zhì)量要求極其嚴格，以及批量小、品種多等。

航空航天零件本身的特點決定著其采用的加工方法。形狀較簡單的結(jié)構(gòu)件，采用三軸或四軸機床也可以進行加工。但是受刀具與零件相對位置的限制，可能需要多次裝卡才能完成零件的加工。每增加一次裝卡，就增加一次誤差來源，從而影響最終零件精度，并增加加工時間。同樣受刀具與零件相對位置的限制，編程人員必須極其小心的避免刀具與零件的干涉，而且通常很難利用刀具最佳的切削位置，切削效率極低。形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，根本無法采用三軸或四軸機床進行加工。

航空航天零件五軸加工技術(shù)中的五軸聯(lián)動加工方式，由于有兩個旋轉(zhuǎn)軸，刀具與零件的相對位置大大靈活，可以實現(xiàn)在一次裝卡條件下對零件進行整體加工。刀具能夠以理想的角度接近切削表面，實現(xiàn)最佳切削條件。五軸聯(lián)動加工技術(shù)是現(xiàn)代航空零件制造的趨勢。

目前，五軸聯(lián)動加工的控制技術(shù)，如插補算法、坐標變換等，都已經(jīng)發(fā)展的非常成熟。五軸加工中心的技術(shù)難點仍在于其結(jié)構(gòu)設(shè)計。雖然從理論上講，凡具有五軸聯(lián)動加工功能的機床都能夠加工結(jié)構(gòu)件、葉片、葉輪或葉盤，但不同機床的加工效率、加工精度，甚至裝卡次數(shù)都有很大的區(qū)別。國內(nèi)的模具行業(yè)現(xiàn)在有很多五軸加工中心，但適合模具行業(yè)的五軸加工中心并不適合航空制造業(yè)。

適合航空航天零件制造業(yè)的五軸加工中心應(yīng)當具有很高的靜態(tài)和動態(tài)剛性，以承受重切削時的切削力。長期的刀具壽命源自穩(wěn)定的、低振動的切削，這是低成本加工的關(guān)鍵因素。用于航空航天零件制造業(yè)的五軸加工中心的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當適應(yīng)航空航天零件五軸加工工藝的特點，如采用臥式五軸加工中心加工結(jié)構(gòu)件時，可在托盤上安裝一個長方體的立柱，工件和夾具固定于立柱的四面上。這樣可以一次加工四個工件，且排屑非常方便。再如航空發(fā)動機葉片的加工，毛胚通常為鈦合金薄壁鍛件，需要在裝卡時對工件有一個“拉”的作用，以提高毛胚剛性。當加工葉片進氣邊或出氣邊時，刀具快速在背弧和內(nèi)弧表面轉(zhuǎn)換，如果機床結(jié)構(gòu)設(shè)計使得刀尖位于擺動軸的中心或附近，則其他軸的補償運動將避免或大大減少，從而提高加工效率和精度。

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