1.王子侨2.王晶
中国航发贵州黎阳航空动力有限公司 贵州 贵阳,550014
摘要:机械加工的技术性直接决定着航空工业发展的速度与质量。数控设备是机械加工中非常重要的设备之一,其具有较高的加工精度,加工效率较高并且从长期看可以降低加工成本,因此广泛的应用与航空工业的机械加工中。但航空工业中部分机械零件对机械加工的精度以及表面质量的要求非常严格,因此只能使用数控机床设备完成加工,为此需要进行进一步深入的研究分析。
关键词:航空工业;机械加工;技术改造
1航空工业机械加工技术发展现状
我国从建立航空工业部开始,为了满足航空工业发展的需要,对航空工业中机械零件的加工工艺以及加工的尺寸精度等有着较为严格的要求,因此我国最早使用的精加工设备应用于我国的航空工业上。而随着我国对航工工业中关键的零部件开始进行国产化研究,为了满足发动机以及其他机载设备的制造需要,航工工业相继引入了部分的数控加工设备,通过对这些设备的合理使用,使我国航空中所使用的零件的尺寸精度、表面质量以及生产效率得到了较大程度的提升,对我国航空工业早期的起步以及发展起到了重要作用。我国在精密加工设备、高精度数控机床上的研究起步较晚,缺少技术的积累,此外,尽管3D打印技术有了较大的发展,但其在工业中的应用还不是很成熟,在上述原因的影响下,使得我国现有的机械加工水平还远不能够满足航空事业发展的需要,使得航空工业的发展受到较大限制。
2目前存在的问题
2.1数控技术发展不平衡
目前我国航空工业机械加工中应用的数控机床种类较多,并且较为先进,不同品牌数控机床的技术升级以及应用发展处于较快的水平,但机床上其他设备则处于较低的技术水平,导致跟不上数控机床的发展速度,进而产生了一种极为不平衡的现象,对机床实际的加工精度产生较大的影响。受这种因素的制约,使得我国航空工业机械产品的加工质量与加工精度往往难以满足实际的要求,从而对我国航空工业的发展产生较大的影响。
2.2缺少总体发展规划
从航空工业机械加工未来的发展看,其重点必然是要集中在某些精密的零件,或者一些加工细节,但就目前情况看,航空工业机械加工技术没有明确的技术改进方向,同时缺乏未来发展的总体规划,对航空工业机械加工技术的提升以及相关零部件性能的提升都是不利的,会严重影响航空工业的发展速度。
2.3机床数控率较低
航空工业由于行业的特殊性,对使用的零部件的精度以及表面质量都有较为严格的要求,因此对机械零件加工设备的性能要求就比较严苛。数控机床作为机械加工中最先进的设备,在航空工业机械加工中有较广的应用。但根据相关部门的统计发现,我国航空工业机械加工中数控机床的使用率相对较低,同国外航空业较为发达的国家相比,我国的数控加工配置率甚至连国外的一半都达不到。造成这种现象的原因有多种,一方面是因为国外在某些技术上对我国进行出口限制,使得我国采购不到想要使用的数控加工设备;另一方面则是我国在航空工业中投入的还是不够,导致先进的机械设备采购率较低。根据相关部门对数控机床的利用率进行调查,发现目前只有不到六成的数控设备应用到航空工业机械零件的加工中,主要是因为数控加工中心等先进设备在操作时需要具备编程等专业的理论知识,但目前缺乏足够的专业操作人员,从而使得数控设备的利用率不高,同时对相关零部件的加工也产生较大的影响。在多种因素的叠加下,使得我国航空工业的发展达不到预期的水平。
3技术改造方针与策略
3.1技术改造方针
考虑到我国航空工业机械加工目前具体情况,在进行技术改进的过程中需要根据具体的需求进行全面的规划与布局,采取分步骤与分层次的提升方式,按照实际的生产要求以及加工精度要求,对现有的机械加工技术进行有针对性的改造。此外,在进行技术改造的同时,还需要结合生产资源的具体情况,对数控机床等较为先进的加工设备进行合理的规划利用,在确保加工精度以及加工效率的前提下,使我国航空工业中数控机床的利用率能够有所提升。
3.2技术改造策略
3.2.1改善数控设备使用情况
目前我国航空工业机械加工的相关厂家,在数控设备的配置上水平较低,并且利用率也不高,导致出现这种情况的原因主要是因为我国目前计算机发展的水平还达不到数控设备的应用要求,整体的水平明显低于国外发达国家。从而导致在对数控加工设备进行编程时,编程的难度较大,或者所编辑的程序不能够很好的满足加工的要求,做不到完全的取代人工。为了能够解决这种问题,航空工业机械加工的相关厂家除了要积极的采购更加先进的数控加工设备,还应当不断扩大数控编程人才队伍的规模,引进更多的技术性人才,从而使得数控加工设备的操作人员可以按照编写好的程序对数控机床进行控制。
3.2.2强化加工工艺管理工作
对于加工的零部件来说,其加工表面的质量以及加工的精度主要取决于机械加工的设备以及机械加工的工艺,因此在实际工作的过程中,不仅要确保机械加工设备具有足够的先进性,同时还应当确保加工工艺的合理性以及准确性。因此需要机械加工部门对机械加工的工艺开展相应的管理工作,主要的工作内容应围绕以下几点来进行:首先工作在最初设计时就需要考虑工件的加工问题,工件所使用的材料以及具体的形状结构都需要满足数控机床的加工要求,在对工件的加工精度以及表面质量进行设计时,需要结合加工设备的具体情况,确保加工设备的加工精度能够达到设计要求。
此外,为了满足日益提高的零部件加工要求,应根据行业发展的需要及时的对数控设备技术进行升级换代,对数控程序的操作人员应定期的进行CAM与CAD相关软件技术的培训,确保工件在加工的过程中操作人员能够根据实际情况对加工程序进行自由的编译,从而保证加工的效率。
4技术改造方法
4.1应用在线检测技术
机械产品完成加工制后需要进行抽检以及三检,达到成品阶段后需要在专门的检验台上进行详细的检验。不过受到检验人员操作技术水平的限制以及其他客观因素的影响,使得最终检验的正确率只能达到90%左右,其余的则是误检以及漏检。而在最终检验中,即使检验人员及时的检出了不合格品,也无法杜绝后续加工中出现不合格品。因此需要引入在线检测技术,对机械产品的质量进行实时的检测与控制。此外,因为机械产品需要满足的精度要求不断提升,数显装置的使用就显得更为关键。所以在对机械加工技术进行改造的过程中,应广泛的应用感应同步器数显系统等相关数显技术。
4.2进行具体的调查研究
基于调查研究的结果,对产品的生产技术进行相应的结构改革,从而使其能够适用于更多的机械产品,能够满足更多的机械加工种类。
4.3注重技术的储备与积累
在现有技术的基础上研究新的机械加工工艺,对较优的切削数据进行相应的记录,通过将这些数据与相关技术进行结合,从而提高机械加工的技术水平,使最终的加工质量能够满足航空工业发展的需要。当前信息技术系统的不断完善,随之改造工程自动化行业的经营方式也在不断的呈现规范化,并且该技术在自动化管理以及设备运作等很多方面也获得很大的优势,其次,还将该技术运用效果进而提升,很明显可以看出该技术在航空机械加工行业内起到的重要作用。另外,科学技术的飞速发展也促进该技术跟其有关的探究工作,可以进一步取得更好的成效,先进技术指引下,使该技术的管理方面有很大的突破,这也就表明,航空机械加工中的改造自动化技术,可以将其稳定性以及适应性进行有效提升。
5航空机械自动化技术改造应用内容
航空机械自动化系统具有跨行业以及效率高的科学体系,在实际运行时务必要对该系统的数据进行汇总,将传统的信息交流方法进行突破,才能更好开展无缝连接,信息交流更是畅通无阻。这样可以很好达到航空机械工程自动化的目标。现阶段航空机械工程及其自动化技术在逐渐发展,这个期间就要构建健全的空间属性模型。为了能够更好达到数据的共享,莫非要对数据的认识保持一致,因此,构建模型必不可缺。①详细了解自动化系统所涵盖的范畴。②整个航空机械工程具有实现资源共享以及动态解析运用等功能。
5.1 传感技术
自动化的操作一定要做好技术应用的监测工作,因为对于其他的自动化操作技术来说,传感技术的优势更加的明显,除此以外,传感技术还可以,在比较恶劣的环境下进行应用开展检测工作,使得改造技术能够全面的发展。改造自动化的发展中,自动化控制技术的应用也是至关重要的,对于改造这一项技术来说,自动化控制技术是其中的一个主要的技术之一,当然也是自动化的一个核心的技术。自动化操作的过程阶段,一定要满足一定的需求,特别是改造工作的需求,只有这样才能够真正的取得良好的工作效果。当代科学经济的飞速发展前提下,使改造工程自动化技术的运用范围内逐渐扩大,加上信息技术的引导可以很好,与每一项新技术和资源相互结合,从而给航空机械加工自动化提供更有利的发展条件。在该设备运行过程中,可以合理引用改造工程自动化技术,这样不仅将该设备的工作效率进行提升,还能使其更加安全稳定运作,从而提供了更加有效的保障措施,航空机械加工的功能还能加倍提升。
5.2 应用计算机系统自动化技术
实际操作过程中,为了能够更好的了解电力航空机械自动化设备的把控以及运作状况,务必要建立更加完善的计算机系统以及信息收集系统。建立计算机系统时,可以将改造自动化引入其中,并做隔层设计,保证每种信息资源能够更好与通信得到保障以及支持。基于此,还要将信息采集系统进行不断的改善工作,将其在实际运用过程中的适用性进行提升,可以将每种信息资源处理的工作效率进行加强。如果采集信息系统的作用越周全,更能及早发现电力系统运作过程中出现的问题可以及时将该问题所造成的影响进行系统化的解析,监测工作人员构建更加合理的解决方法,从而提出安全可靠的依据。在电力航空机械加工中,将计算机技术进行优化,从而可以达到监测电力航空机械运作的目标,为以后的电力发展提供便捷以及新的机遇。
5.3 在信息流中的应用
计算机系统是航空机械加工,改造自动化技术体系中的重要组成部分,主要就是制作信息,将CAM技术和CAD技术运用在外部硬件设备,对于加工生产航空机械时可以运用CAPP技术,针对生产工艺进行全方位优化,从而将编程的效率进行加强,使其工艺更加符合标准。对于数据以及管理而言,该管理主要负责航空机械加工,在制作过程中的数据跟踪进行信息收集,其次还可以跟有关数据信息对生产系统进行更全面的优化进行结合。此过程中,运用PDM数据管理系统,可以很好将其相对应的数据信息以及产品相互连接在一起。针对产品重要的文件、产品生产以及有关工序等进行全方位处理解析。该数据管理系统包含了所有的数据信息。
结语
航空工业是国家整体发展过程中非常重要的一环,其不仅关系民生,也关系着国防,为了保证航空工业具有较快的发展速度,就需要保证机械加工的发展质量。而机械加工技术的优劣,对航空工业中关键零部件的加工以及国产化有着直接的影响。因此,应当根据航空工业机械加工技术在当前发展中存在的问题,有针对性的去进行解决,从而使我国的航空工业能够得到良好的发展。
参考文献:
[1]刘建南.浅谈机械高效加工技术[J].中国高新技术企业,2017,08(394):115-116.
[2]李来.航空复合材料机械加工技术及应用研究[J].工业,2016(007):240.