航空航天產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能、性能、產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求非常高甚至苛刻，將使用大量的新材料和結(jié)構(gòu)，因此對(duì)機(jī)床的要求也相對(duì)較高。隨著飛機(jī)性能的不斷提高，對(duì)飛機(jī)零部件的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。在滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的前提下，航空零件在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能減輕重量和裝配。因此，目前的航空航天部件具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大、薄壁部件多、鋁合金、鈦合金材料多、質(zhì)量要求極其嚴(yán)格、批量小、品種多等典型特點(diǎn)。

五軸數(shù)控加工中心的技術(shù)已經(jīng)成熟，但其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍存在困難。雖然理論上所有具有五軸聯(lián)動(dòng)功能的機(jī)床都可以加工結(jié)構(gòu)件、葉片、葉輪或葉盤(pán)，但不同機(jī)床的加工效率、加工精度甚至裝載次數(shù)都有很大差異。

由于五軸數(shù)控加工的加工方法，有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，刀具和零件的相對(duì)位置靈活，零件可以在一次裝載條件下進(jìn)行整體加工。加工零件本身的特點(diǎn)將決定其加工方法。三軸或四軸機(jī)床也可以加工形狀簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)件。然而，由于刀具和零件的相對(duì)位置，零件的加工可能需要多次裝載。每增加一次裝載，就會(huì)增加誤差來(lái)源，從而影響最終零件的精度，增加加工時(shí)間。由于工具和零件的相對(duì)位置，編程人員需要避免工具和零件的干擾，通常很難使用工具的最佳切割位置，切割效率很低。三軸或四軸機(jī)床根本無(wú)法加工形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。刀具可以從理想的角度接近切削表面，達(dá)到最佳的切削條件。

在實(shí)際加工中，具有高靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛性的航空航天零件五軸加工中心在重切削時(shí)能承受切削力。刀具的長(zhǎng)期使用壽命來(lái)源于穩(wěn)定、低振動(dòng)的切割，是低成本加工的關(guān)鍵因素。航空航天制造業(yè)五軸加工中心的結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)航空航天零件加工工藝的特點(diǎn)。如果采用臥式加工中心加工結(jié)構(gòu)件，可在托盤(pán)上安裝矩形柱，工件和夾具固定在柱的四面。這樣可以一次加工四個(gè)工件，排屑非常方便。

另一個(gè)例子是航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工。毛胚通常是鈦合金薄壁鍛件，在加載過(guò)程中需要“拉”工件，以提高毛胚的剛度。當(dāng)加工葉片進(jìn)氣或出氣時(shí)，刀具在后弧和內(nèi)弧表面快速轉(zhuǎn)換。如果機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使刀尖位于擺動(dòng)軸的中心或附近，則將避免或大大降低其他軸的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，從而提高加工效率和精度。

五軸數(shù)控加工中心特別適用于新產(chǎn)品原型機(jī)或原型機(jī)的開(kāi)發(fā)。例如，四軸加工中心廣泛應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造，但為了開(kāi)發(fā)新的V型發(fā)動(dòng)機(jī)，在開(kāi)發(fā)階段，五軸加工中心更適合加工需求。

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