对航空工业机械加工的技术改造分析

李超

摘要：制造业是国家发展的重要基础，其决定着工业生产发展的水平，而制造业的加工技术是否足够先进，对制造业的发展以及整个国家经济的发展有直接的影响。航空工业作为高精尖行业，对设备的运行性能有着非常高的要求，为了能够达到机械设备相应的精度，对机械加工提出了较为严格的要求，而为了满足相关航空产品使用的要求，机械产品必须具备非常高的加工精度，但目前我国的部分航空产品的加工可能还达不到实际的要求，从而对航空工业的发展产生较大影响。针对这种情况，本文对航空工业机械加工技术目前的现状以及存在的问题进行了相应的分析，在此基础上有针对性的明确了具体的技术改进方案，对航空工业机械加工的进一步发展有较大的促进作用。

关键词：航空工业;机械加工;技术改造

中图分类号：F407                                         文獻标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）06-0206-02

0  引言

制造业是国家稳定发展的基础，制造业的发展在很大程度上依赖于机械工业，而机械加工技术的先进性对整个上下游产业的发展影响巨大。而航空工业作为国家发展的重点方向，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。

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。

而随着时代的发展，相关技术越来越成熟，加工的方式越来越多，加工精度也越来越高，而为了能够满足航空工业对日益增长的设备要求，航空机械的制造部门开始引入国外较为先进的设计加工软件，对保证生产效率以及加工精度有较大的帮助。

与此同时，3D打印技术作为近几年比较热门的技术，其发展的速度越来越快，从最初的只能打印一些小物件，到现在已经可以打印设备的零部件，其相关方面的技术指标与参数由于设备加工，并且更加的方便，为航空工业的机械加工提供了新的思路。通过使用3D打印技术，对于航空中使用的一些结构复杂，加工难度较大的机械零部件能够提供较为方便快捷的加工方式。但因为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

伴随着科技的不断进步以及国防航空事业的需要，促使航空机械加工技术取得较为快速的发展，而通过对我国目前航空机械加工技术的现状进行分析，可以知道我国航空工业机械加工技术的发展还是存在着一定问题，主要集中在数控加工技术上，具体有以下几个方面：

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

针对我国航空工业机械加工存在问题，必须有针对性的进行解决，明确具体的技术改造方针与策略，从而确保我国航空工业高质量的发展。

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

通过对航空工业机械加工中数控设备的利用情况以及数控设备的技术改进方向进行分析，发现对影响产品加工质量与加工精度的主要因素还是人。相关的负责人应当按照目前航空工业中对部分零部件性能的特殊需求，提出具体的改进方案，在提升机械加工水平的同时，也能够提升相关航空工件的加工水平。对于上述所提到的机械加工中存在的问题，有针对性的提出相应的技术改造策略，具体如下：

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。此外，还应当对数控加工设备的使用情况进行监督，确保设备具有较高的利用效率以及加工效率，从而使数控加工设备使用能够推动我国航空工业机械加工技术更好的向前发展。

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。还有就是在进行工件的加工时，应结合工件的具体情况，采取相应的措施，确保工件不会出现变形的情况，保证工件的加工质量能够满足要求。

4  技术改造方法

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。

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。

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。

5  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.

[3]任守都.試论航空工业机械加工的技术改造[J].航空工艺技术，1987（05）：3-6.