数字化、智能化,助推高质高效发展
——2020航空航天先进制造技术在线论坛成功举办

2020-07-10 06:35金属加工李彦熹王建宏
金属加工(冷加工) 2020年7期
关键词:叶盘蔡司航空航天

■ 《金属加工》记者 李彦熹 王建宏

演播厅现场嘉宾李永君高工(右)与金属加工杂志社主持人张硕(左)

近年来,随着数字化、智能化技术的不断深入应用,航空航天相关零部件的生产质量和生产效率都有了大幅提升。同时,质量控制一直以来倍受航空航天领域的关注和重视,高质、高效成为航空航天制造领域所需追求的目标。以“数字化、智能化,助推高质高效发展”为主题,2020年5月24日下午14:00,“2020航空航天先进制造技术在线论坛”在机械工业信息研究院北京机工演播厅成功举办。

本次在线论坛由金属加工杂志社主办,山特维克可乐满、北京市电加工研究所、北京迪蒙数控技术有限责任公司、蔡司、OPEN MIND等企业协办支持,并特别邀请到了北京航星机器制造有限公司首席工艺师、教授级高工李永君作为特邀嘉宾做客演播厅,全程参与论坛并就各个议题作相应交流与探讨。同时,线上邀请到了中国航空工业集团公司信息技术中心原首席顾问、研究员宁振波和中国航发南方工业有限公司总工艺师、研究员级高工刘青海等重磅专家就行业发展趋势、数字化转型、航空发动机关键技术等方面进行解读和分享。金属加工杂志社副社长蒋亚宝致辞,他诚挚欢迎并衷心感谢参会嘉宾和观众。

本次论坛采用线上直播的形式,通过九州云播、金属加工在线、金属加工知识服务平台(APP)以及金属加工微信、微博、今日头条等平台同步播出,观众在直播间内进行互动交流,场内外嘉宾通过视频连线实时答疑,吸引了大量的航空航天领域业内人士,观看人次超过1.7万。

中国航空工业集团公司信息技术中心原首席顾问、研究员 宁振波

中国航发南方工业有限公司总工艺师、研究员级高工 刘青海

航空制造业的发展趋势:数字化、智能化

宁总结合航空数字化的发展历程和制造现状,展望了未来数字化转型的宏观场景。他在报告中回顾了数字经济在中国航空工业的落地——2000年的“飞豹”开启了中国数字化样机的先河,2003年的“空警”是中国第一次PDM应用,ARJ21完成了第一次异地协同研制……从运输机严重不足,到如今运-20形成了多个优异中心协同数字化研制模式,中国航空工业不断实现跨越。宁总强调,“便宜的传感器、数字化一切可数字化的事、网络化连接一切可连接之物”是数字化转型的必备条件,智能制造的本质是软件化的工业技术、软件定义的生产体系带来的生产关系的优化重构。

刘总以民用航空发动机技术为立足点,解读了航空涡轴发动机的结构特点、工艺特点和应用需求等,并预测了新型发动机加工技术的发展趋势。刘总在报告中讲到,目前航空发动机工艺对数字化检测技术、核心零件的自动化、智能化制造技术的需求与日俱增。未来,增材制造技术、网络化制造系统将得到广泛应用,各种复合材料加工技术趋于成熟,高效加工技术占比会越来越大,工业软件将遍布整个航空发动机制造的各个环节,单机数控、自动化加工线会向智能化工厂转变,自动化、智能化装配技术将成为研究重点。

先进制造技术与装备助力航空航天工业提质增效

1. 山特维克可乐满:航空航天叶盘加工编程方法

目前,航空航天产业发展迅速,据相关机构预测,2020—2026年,飞机产量预计每年增加3.3%,涡扇发动机量预计每年增长4.2%,2020年上半年受疫情影响数据有所下降,预计到2038年交付飞机量约为39 210架。对航空装备的需求迫使我们寻求更有效的机械加工方法,除改善工艺、投资先进的机床外,编程也是一种有效的方法。

山特维克可乐满北亚区航空航天产品和行业管理经理段惠红就航空航天叶盘加工编程方法分享了她在行业内近20年的宝贵工作经验。段经理指出,叶盘加工时需考虑到材料的特殊性、夹具的稳定性及合理性、表面粗糙度要求和刀具材质等多个因素。叶盘加工编程时,根据叶盘特征,选用刀具的直径尽可能大,悬伸尽可能短,采用分区、分层编程,缩短编程路径;粗加工开槽后,要有前后缘的插铣程序,并且预留量小于叶片的预留量;精加工程序需根据表面粗糙度要求设定参数,保证加工质量和效率。

山特维克可乐满北亚区航空航天产品和行业管理经理 段惠红

2. 北京市电加工研究所:航空航天难加工材料特种加工技术解决方案

正如李永君高工所言:“特种加工是对传统加工的补充,具有不可替代的作用。对于难加工材料及结构而言,电火花加工、线切割和小孔加工等特种加工是很好的加工方法,如高温合金材料用普通的技术切削加工难度大、成本较高,而采用电火花或线切割加工,在同样去除率的条件下,大幅节省了加工成本。”

北京市电加工研究所副所长、研究员郭建梅从特种加工技术、航空航天难加工材料电火花加工工艺方案等多方面进行了介绍,总结了北京市电加工研究所多年机床产品开发经验和供应服务案例,重点推荐了针对难加工材料、复杂结构和大型电加工工件的大型精密数控电火花成形机床。北京迪蒙数控技术有限责任公司总经理、副研究员任连生演示了用于叶轮类零件路径编程的CAM软件,并分享了六轴联动精密数控电火花微孔加工机床的实际案例。

3. 蔡司:航空动力解决方案提升关键部件检测的质与速

蔡司工业质量解决方案产品经理张伟康在报告中说道,为应对叶片小型化、前后缘检测难的问题,蔡司研制了DotScan非接触测量方案,其分辨率高,精度好,不仅支持自定心测量,而且具有更大的测量允许偏移量,扩大了扫描范围,提高了效率。叶片内部是否存在杂质、孔隙等问题可通过蔡司工业CT进行判断,其利用X射线成像原理进行内部结构分析(包括缺陷分析、装配分析、数模比对、材质分离等)。对于叶盘、叶轮这类复杂环形对称工件的检测,蔡司三坐标+高精度转台的四轴联动方案既保证了高精度,又大幅提高了检测效率。蔡司MMZ大型测量机可胜任长轴类和大型工件的测量,LineScan三维激光高速扫描测头适用于对机翼等非透明表面的测量。而针对安全带、卡扣、冲压板等仅有2D检测需求的零件,蔡司O-Select一键式检测方案可方便、快捷、稳定地实现批量检测。蔡司在工业测量领域丰富的产品线涵盖从精度为0.1nm的显微镜到0.3μm的三坐标再到1mm的视觉检测仪,测量范围可从10μm到100m,能满足多样化的技术要求。

北京市电加工研究所副所长、研究员 郭建梅

北京迪蒙数控技术有限责任公司总经理、副研究员 任连生

蔡司工业质量解决方案产品经理 张伟康

OPEN MIND软件工程师 米军

4. OPEN MIND:以高性能和创新技术,引领航空加工新高度

OPEN MIND软件工程师米军从基础策略、高性能策略、虚拟机床、自动化及自适应加工和混合制造5个方面介绍了hyperMILL在航空航天领域CAM加工带来的更新。他结合具体案例,讲解了hyperMILL安全可达的全自动避让技术,展示了绿色高效的六轴联动超声刀具切割。针对五轴切向精加工,OPEN MIND创新提出的锥度圆桶刀既可加工平滑底面,又可加工陡峭侧壁。对于叶轮的高效高质量加工,OPEN MIND提供了更多策略,包括叶环闭式策略、长叶片semi-finish策略等,semi-finish策略可使半精加工和精加工同时进行,无需移动分层,一个软件程序即可完成全部加工。随着CAM加工的扩展,hyperMILL还提供高速切削、自适应加工和自动化编程等功能。

结语

经过多年发展,我国航空航天产业已经有了质的飞跃,数字化、智能化技术在推动航空航天工业提质增效方面优势突出。“2020航空航天先进制造技术在线论坛”旨在传播航空航天领域先进的技术和理念,促进航空航天企业与装备制造企业需求的有效对接。期盼通过此次论坛,提高行业对“数字化、智能化”的认识,助力智能制造的实体化建设进程,让航空航天产业迎来更美好的明天。

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