编者按：“高档数控机床与基础制造装备”是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006~2020年）》确定的16个科技重大专项之一。目前，专项实施方案已经进入专家论证和审批阶段。今年六七月份，国家发展和改革委员会工业司委托中国机床工具工业协会组织了一次行业调研，就重大专项的目标、实施条件和工作方案作进一步论证。据此，协会组织30名行业专家对航空、船舶、汽车、发电设备和机床工具行业61家企业和院所进行了专项调研。本周刊将分四期刊出此次调研的成果。
据中国机床工具工业协会人士介绍，本次调研的重点是对飞机和航空发动机主要关键件制造工艺和设备进行了摸底调查。此次航空工业调研的主要用户有：沈阳飞机公司、沈阳黎明航空发动机公司、上海飞机制造厂、西安飞机国际公司、西安航空发动机公司。
急需专用设备加工复合材料零件
飞机的典型零部件有梁、筋、肋板、框、壁板、接头等零件，毛坯为板材、锻件和挤压型材。目前，90%以上的零件为铝合金件，少量为不锈钢和钛合金。
飞机零件主要结构形式分为两类。一类是长板型零件，如梁、缘条、筋和壁板类零件，长宽比大，内、外缘为空间曲面，形状复杂。例如，某型号飞机缘条零件是T形薄壁件，材料为T形高强度铝合金挤压型材，6700mm×110mm×200mm，有91.68°的角度要求，理论外形精度正负0.25mm；上壁板件和下壁板件都是高强度铝合金件，最长5600mm，最宽750mm，最薄2mm，加工时还需用真空平台夹持；加工铝合金件要求高速切削，因为梁和机翼等整体壁板都是整体材料加工而成。
另一类是框形零件，如异型肋、支架或接头等。主要为框形结构，形状复杂，加工量大。如某支线飞机后梁转轴接头是平衡尾翼的主要受力件，结构形状复杂，毛坯为锻件，外形尺寸420mm×340mm×225mm，形位公差0.1mm；肋腹板毛坯为高强度铝合金材板，最大925mm×260m×76mm，最小590mm×190mm×35mm，分为单面框、双面框两种腹板，最薄处仅0.9mm，材料利用率12%，这就意味着88%的材料被切除。仓门也是框类零件，材料为7150~T7351高强度铝合金，毛坯尺寸40mm×3100mm×800mm，也有单、双面框之分，还有门盖加强筋板、门框接头等。
为了提高加工效率，铝合金件加工采用高速切削，要求使用高速机床，主轴转速15000r/min~18000r/min以上，加速度1g左右，定位精度0.02mm，加工精度0.1mm~0.15mm，全行程内精度0.3mm。
航空工业中，钛合金的应用在增加，铝锂合金也开始应用。加工钛合金件要求机床具有足够的扭矩和功率，属于大扭矩强力切削，要求主轴转速6000r/min左右，机床应具有足够刚度和五坐标加工功能，应配备A/B摆角铣头或A/C摆角铣头。A/B摆角铣头的刚性好，A/C摆角铣头的刚性差些，五轴联动时摆角正负25°，机床定位精度0.02mm。
飞机工业中复合材料应用增多，尤其是碳纤维材料。目前急需复合材料加工专用设备如铺带机等，铺带机的关键是要具备检测、激光定位、红外监控、压实、超声波切割等功能。
