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　　【編者按】航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件屬于航空整體結(jié)構(gòu)件，作為飛機(jī)主要承力構(gòu)件，常采用超高強(qiáng)度鋼制造，切削性能差，屬典型難加工材料。該類零件對(duì)加工設(shè)備、工藝方法、選擇、切削參數(shù)和冷卻等都有特殊要求，常規(guī)加工方法難以保證加工質(zhì)量和加工效率。近年來(lái)快速發(fā)展的車(chē)銑復(fù)合加工技術(shù)是解決其高效加工的有效途徑。

　　大型飛機(jī)上的復(fù)雜回轉(zhuǎn)件包括起落架整體外筒、整體活塞桿、整體葉輪、滑架、轉(zhuǎn)軸梁等，既具備回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)件高精度的特點(diǎn)，又具有非回轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，同時(shí)尺寸又比較大。

航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件屬于航空整體結(jié)構(gòu)件，作為飛機(jī)主要承力構(gòu)件，常采用超高強(qiáng)度鋼制造，切削性能差，屬典型難加工材料。該類零件對(duì)加工設(shè)備、工藝方法、選擇、切削參數(shù)和冷卻等都有特殊要求，常規(guī)加工方法難以保證加工質(zhì)量和加工效率。近年來(lái)快速發(fā)展的車(chē)銑復(fù)合加工技術(shù)是解決其高效加工的有效途徑。

　　航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)

　　航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件是由回轉(zhuǎn)件與支座、接頭等結(jié)構(gòu)件合并而成的整體件，在結(jié)構(gòu)上有共同點(diǎn)。

圖1所示為某型飛機(jī)起落架外筒。該零件主要是由主筒體、轉(zhuǎn)軸柱體、相交區(qū)域的加強(qiáng)腹板和起收放連接作用的柱體、耳片等構(gòu)成。主筒體內(nèi)部為高精度深盲孔，是起落架緩沖器的主要組成元素。加工特征包括內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓槽面、球面、螺紋、回轉(zhuǎn)曲面等回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，以及平面、斜面、型面、加強(qiáng)筋、槽腔、開(kāi)口、下陷、凸臺(tái)等非回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。不是所有的復(fù)雜回轉(zhuǎn)類零件都包含這些結(jié)構(gòu)，但一定都包括回轉(zhuǎn)部分和非回轉(zhuǎn)部分。

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　　圖1 某型飛機(jī)起落架外筒

　　圖2為波音787飛機(jī)起落架。減震器是起落架的主要緩沖構(gòu)件，采用氣動(dòng)液壓減震支柱。內(nèi)、外筒零件是典型的復(fù)雜回轉(zhuǎn)件，承受高強(qiáng)度的沖擊載荷。

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　　圖2 波音787飛機(jī)主起落架外筒

　　非回轉(zhuǎn)型面，多數(shù)位于零件的配合表面，包括直紋面和雙曲面等型面。對(duì)于直紋面，可在5軸數(shù)控銑床上加工，立銑刀軸平行直紋面的母線，沿直紋面的引導(dǎo)線切削。對(duì)于雙曲面，多數(shù)采用三坐標(biāo)行切或者五坐標(biāo)行切的加工方法。

　　耳片是突出在零件外圓、平面或型面上的耳形結(jié)構(gòu)，外形多為圓弧，兩側(cè)為平面，圓弧中心有孔。耳片有時(shí)成組出現(xiàn)，一般用于與其他零件連接配合。按所處位置和復(fù)雜程度不同，加工時(shí)可采用3軸、4軸或5軸數(shù)控加工，也可采用普通銑床加工，耳片側(cè)面有時(shí)需要磨削。

凸臺(tái)多數(shù)位于外圓、腹板或加強(qiáng)筋板上。凸臺(tái)的主要作用是連接、止動(dòng)、加強(qiáng)孔邊等。凸臺(tái)可以采用3軸、4軸或5軸數(shù)控加工，也可以采用普通銑床加工。凸臺(tái)端面有時(shí)需要磨削。

　　加強(qiáng)筋主要起增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用。復(fù)雜回轉(zhuǎn)類零件上的加強(qiáng)筋形狀主要是直壁，也有弧形及帶有角度的加強(qiáng)筋。可采用3軸、4軸或5軸數(shù)控加工，也可采用普通銑床加工。

　　槽腔是位于零件非回轉(zhuǎn)區(qū)域的空穴式結(jié)構(gòu)，其深度大于零件的填角半徑。其側(cè)壁有開(kāi)角、閉角、直角等形式，也有的側(cè)壁是凹槽結(jié)構(gòu)。可采用3軸、4軸或5軸數(shù)控加工，也可采用普通銑床加工。

　　當(dāng)槽腔的深度小于或者等于零件的填角半徑，所形成的凹陷結(jié)構(gòu)叫做下陷。可采用3軸、4軸或5軸數(shù)控加工，也可采用普通銑床加工。

航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件材料

　　在航空工業(yè)中，屈服強(qiáng)度在1400~1600MPa以上的鋼被稱為超高強(qiáng)度鋼。飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)中很多重要零件需要采用超高強(qiáng)度鋼制造以滿足高強(qiáng)度、高韌性、高抗疲勞性和耐腐蝕等性能要求。

　　300M鋼是美國(guó)國(guó)際鎳公司在4340鋼基礎(chǔ)上添加了1.5%左右的硅而發(fā)展起來(lái)的新型低合金超高強(qiáng)度鋼。經(jīng)淬火、回火后具有超高強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度1960~2100MPa）、高硬度（HRC52~56）、高韌性、優(yōu)良的疲勞強(qiáng)度特性和耐應(yīng)力腐蝕特性[1]。

300M鋼是目前超高強(qiáng)度鋼中強(qiáng)度最高、應(yīng)用最為成功的鋼種。美國(guó)目前在役的90%以上的軍民用飛機(jī)起落架用300M鋼制造，如F-15、F-16、DC-10、MD-11、C-17、波音747、767和787等飛機(jī)。該鋼也為空客飛機(jī)（如A380）采用。

　　我國(guó)于20世紀(jì)80年代研制了300M鋼，并發(fā)展了一系列抗疲勞制造技術(shù)，使300M鋼成功用于多種飛機(jī)的起落架，首次實(shí)現(xiàn)了起落架與飛機(jī)同壽命使用。

　　300M鋼屬典型航空難加工材料，切削加工特性主要有[2]：

　　（1）切削力大，強(qiáng)度高。在同等切削條件下，300M鋼切削力是普通鋼材的3倍，是45鋼的1.17~1.49倍。

　　（2）磨損嚴(yán)重，不易斷屑。鎳含量較高，切削時(shí)產(chǎn)生的粘刀現(xiàn)象容易引起切屑瘤的形成，從而增大了表面粗糙度，加快了磨損；材料中高硬度的碳化物顆粒，切削過(guò)程中會(huì)摩擦切削面，從而加劇磨損[3]。韌性高，不易斷屑。

（3）切削溫度高。Ni元素的大量存在，使300M鋼導(dǎo)熱性下降，但硬度和強(qiáng)度得到了提高。高的切削功率和材料低的導(dǎo)熱性兩者共同作用提高了切削溫度。高的切削溫度，容易導(dǎo)致零件加工表面金相組織發(fā)生變化（燒傷）并伴隨出現(xiàn)很大的表面殘余應(yīng)力，甚至出現(xiàn)裂紋，對(duì)零件表面質(zhì)量造成不利影響。

　　車(chē)銑復(fù)合加工技術(shù)

　　航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件的加工過(guò)程主要由回轉(zhuǎn)面的車(chē)削、磨削和非回轉(zhuǎn)面的銑、鉆、鏜等工序組成。

　　多品種小批量生產(chǎn)是航空產(chǎn)品的顯著特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品之間的快速轉(zhuǎn)換，對(duì)航空制造企業(yè)來(lái)說(shuō)具有重大的現(xiàn)實(shí)利益。車(chē)銑復(fù)合加工是一種有效的解決方案。

車(chē)銑復(fù)合機(jī)床，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是具有數(shù)控車(chē)削、數(shù)控銑削、數(shù)控鏜孔加工，甚至數(shù)控插齒、滾齒等多種加工功能的數(shù)控加工中心。工件可以在一次裝夾中完成全部或大部分的回轉(zhuǎn)面和非回轉(zhuǎn)面的切削加工，位置精度容易得到保證。車(chē)銑復(fù)合機(jī)床的主要功能如圖3所示。

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　　圖3 車(chē)銑復(fù)合機(jī)床主要功能

車(chē)銑復(fù)合機(jī)床主要有2種結(jié)構(gòu)形式，一種是以臥式加工中心為基礎(chǔ)，增加車(chē)削功能，主要用于大型復(fù)雜的盤(pán)類、殼體類、機(jī)匣類結(jié)構(gòu)件加工，如日本MORISEIKI和MAZAK機(jī)床。另一種是在臥式數(shù)控車(chē)床的基礎(chǔ)上，增加了5軸數(shù)控銑削功能，主要用于曲軸類、筒桿類、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞等形狀復(fù)雜、精度要求高的異型回轉(zhuǎn)體零件加工。這類設(shè)備以?shī)W地利WFL車(chē)銑技術(shù)公司的車(chē)銑復(fù)合加工中心為典型代表。

　　車(chē)銑復(fù)合加工技術(shù)已成為航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件高效加工的發(fā)展方向，在空客和波音公司的大飛機(jī)制造中都得到了大量的應(yīng)用。近年來(lái)，車(chē)銑復(fù)合加工中心在我國(guó)航空制造廠家開(kāi)始大量引進(jìn)。但是，由于相關(guān)的工藝、編程、后處理等應(yīng)用技術(shù)研究落后，引進(jìn)的車(chē)銑復(fù)合加工設(shè)備基本上處于相對(duì)較低的運(yùn)行水平。用于航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件車(chē)銑復(fù)合加工的機(jī)床必須具備以下基本特性[4]。

　　（1）高剛性、大功率、大扭矩，滿足難加工材料強(qiáng)力、高效加工需要。

（2）高精度，滿足復(fù)雜回轉(zhuǎn)件半精加工、精加工精度指標(biāo)要求。

　　（3）具備5軸聯(lián)動(dòng)銑削、3+2固定軸銑鉆鏜加工能力，滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)非回轉(zhuǎn)部分的粗、精加工要求。

　　（4）具備內(nèi)外圓數(shù)控車(chē)削加工能力，滿足回轉(zhuǎn)面車(chē)削加工要求。

　　（5）具備深孔鉆、擴(kuò)、鏜加工能力，滿足大長(zhǎng)徑比深孔加工要求。

　　（6）具備在線檢測(cè)、管理等輔助能力，減少輔助工作時(shí)間。

某型車(chē)銑復(fù)合加工中心的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)具有X1、Y1、Z1、B1、C1、Z2、Z4、S1、S3等8個(gè)運(yùn)動(dòng)軸。其中S1既是車(chē)削模式下的車(chē)削主軸也是銑削模式下的C1軸；S3是車(chē)銑鏜單元主軸，所有加工安裝在S3軸上；Z2是中心架軸；Z4是尾座軸；X1、Y1、Z1、B1、C1在銑削模式下可實(shí)現(xiàn)5軸五聯(lián)動(dòng)，X1、Z1、Y1、B1在車(chē)削模式下可實(shí)現(xiàn)軸聯(lián)動(dòng)車(chē)削，機(jī)床控制系統(tǒng)采用Siemens840D。

　　該機(jī)床總體采用臥式布局，左端為車(chē)削主軸箱，具備軸功能，右端為可編程尾座；斜床身上部是車(chē)、銑、鏜主軸裝置，可沿縱向（Z軸）、徑向（X軸）、橫向（Y軸）進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)和軸的擺動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；斜床身下部是一個(gè)數(shù)字控制定位的中心架，用于端面和鏜內(nèi)孔加工不能使用尾座裝置時(shí)支撐工件；主軸箱后面的無(wú)磨損、免維護(hù)盤(pán)式刀庫(kù)能容納111把刀位；擁有在線檢測(cè)功能。

　　車(chē)銑復(fù)合加工工藝

與普通數(shù)控加工工藝相比，車(chē)銑復(fù)合加工工藝具有工序集中和編程復(fù)雜的特點(diǎn)。為使車(chē)銑中心的功能得到充分發(fā)揮，應(yīng)在一臺(tái)機(jī)床上加工盡量多的內(nèi)容，對(duì)尺寸和位置精度要求高的部位盡量安排在一次裝夾中完成。

　　車(chē)銑復(fù)合加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮3個(gè)方面的問(wèn)題：工序順序安排、選用和裝夾方式選擇。加工順序安排合理可以減小零件變形，使加工精度更容易得到保證；選用合理能有效提高加工效率和加工質(zhì)量；裝夾方式選擇適當(dāng)可以使裝夾牢靠，減少裝夾次數(shù)，方便程序的編制。

　　某型飛機(jī)起落架外筒毛坯為整體模鍛件，是飛機(jī)關(guān)鍵受力件，易疲勞破壞。為保證加工質(zhì)量，在加工過(guò)程中安排了超聲波探傷、淬火、表面處理等特種工序。特種工序穿插在切削加工工序之間，成為劃分不同加工階段的標(biāo)志。在熱處理技術(shù)和條件允許的條件下，盡量在毛坯狀態(tài)進(jìn)行熱處理。

將車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床和普通加工機(jī)床結(jié)合起來(lái)使用，有利于降低加工成本以及提高效率。裝夾面和定位基面可以安排在普通機(jī)床上進(jìn)行加工。對(duì)功率和扭矩要求大的粗加工以及對(duì)加工精度要求不高的加工工序應(yīng)安排在普通機(jī)床或普通數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行，這樣可以充分發(fā)揮關(guān)鍵設(shè)備在難加工和精加工方面的優(yōu)勢(shì)，提高設(shè)備利用價(jià)值。同時(shí)，由于在加工過(guò)程中穿插了超聲波探傷、去應(yīng)力、淬火熱處理等特種工藝，不可能完全實(shí)現(xiàn)“一次裝夾、全部完工”的加工理念。

　　飛機(jī)起落架外筒零件的工藝流程大致可以如下安排[4]。

　　（1）荒加工：為了給超聲波檢查準(zhǔn)備較規(guī)則且粗糙度較小的表面，常采用車(chē)、銑、鉗等方法去除鍛件表面氧化皮。

　　（2）粗加工：采用車(chē)、銑、鉆（含數(shù)控）等加工方法，去除零件內(nèi)、外表面大部分余量。

（3）半精加工：采用車(chē)、銑、鉆（含數(shù)控）等加工方法，完成一般精度的非配合面的加工，并為精加工準(zhǔn)備定位面。

　　（4）精加工：采用精車(chē)、精銑、精鏜、磨削等方法，對(duì)零件的重要表面進(jìn)行最終加工。

　　具體的加工工藝過(guò)程如圖4所示。車(chē)銑加工1完成淬火前半精加工，完成絕大部分非配合面的加工，包括外圓、深孔內(nèi)部槽腔、非回轉(zhuǎn)表面加工，完成配合面的半精加工，包括各耳片、孔、深孔。車(chē)銑加工2補(bǔ)充加工上工序因裝卡阻擋無(wú)法加工的部分。車(chē)銑精加工3完成淬火后的各耳片、孔、環(huán)槽、螺紋等精加工（不包括高精度面）。深孔精磨主要磨削及珩磨精密深孔配合面。

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　　圖4 回轉(zhuǎn)件車(chē)銑復(fù)合工藝流程

　　裝夾方式

　　零件加工制造的首要條件就是定位合理與裝夾緊固可靠。航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)類結(jié)構(gòu)件主回轉(zhuǎn)體軸線通常是零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。為達(dá)到加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致的目標(biāo)，常以主回轉(zhuǎn)面作為主要的定位裝夾面，再輔以孔、圓柱或平面，就能實(shí)現(xiàn)工件的完全定位。

車(chē)銑復(fù)合加工裝夾方式與普通車(chē)床類似，一般以卡盤(pán)、中心架和頂尖裝夾工件。車(chē)削加工外部回轉(zhuǎn)面時(shí)以卡盤(pán)和頂尖裝夾，加工內(nèi)部回轉(zhuǎn)面以卡盤(pán)和中心架裝夾；銑削加工時(shí)，為提高裝夾穩(wěn)定性，卡盤(pán)、中心架與頂尖可同時(shí)使用。若機(jī)床配有尾座，應(yīng)有效結(jié)合使用中心架和尾座頂尖，以增加裝夾的強(qiáng)度，減少加工過(guò)程中的顫振現(xiàn)象。在細(xì)長(zhǎng)桿零件加工中，中心架和尾座的使用將決定零件加工的成敗。

　　采用卡盤(pán)-中心架-頂尖系統(tǒng)裝夾工件時(shí)，工件僅有卡盤(pán)的夾緊力和頂尖的頂緊力，固緊工件的只有卡爪的摩擦力，在切削力和頂尖力的作用下工件與卡盤(pán)能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向的移動(dòng)。車(chē)削回轉(zhuǎn)面時(shí)，加工過(guò)程中工件如果相對(duì)卡盤(pán)發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)車(chē)削加工結(jié)果影響不大，只需要注意限制軸向移動(dòng)。

車(chē)銑復(fù)合加工時(shí)，車(chē)削與銑削、鉆孔等工序內(nèi)容在一次裝卡中完成，加工過(guò)程中一旦發(fā)生工件位移而沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正，后續(xù)的切削加工位置就和程序設(shè)定的加工位置不同，造成加工零件報(bào)廢。銑削力是變化的沖擊力，很容易致使工件發(fā)生位移，因此在設(shè)計(jì)裝夾方式時(shí)，必須高度重視，注意設(shè)計(jì)防止工件繞主軸線扭轉(zhuǎn)和沿軸線位移的裝置。

　　在車(chē)銑粗加工時(shí)（包括車(chē)外圓、粗銑腔、粗銑柱面、平面等），利用毛坯上附帶的加工試棒的材料夾持，中段以中心架定位并加緊，右端用頂尖頂住。加工中段時(shí)，可以將中心架漲開(kāi)避讓，加工右端時(shí)可以將頂尖移開(kāi)避讓，進(jìn)行重載加工時(shí)頂尖和中心架同時(shí)參與夾持，具體裝夾如圖5所示。

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　　圖5 車(chē)銑復(fù)合半精加工裝夾[4]

　　因?yàn)樵诖笥嗔恐剌d銑削、鉆偏心孔等加工過(guò)程中，存在很大的扭轉(zhuǎn)力，工件與卡盤(pán)之間可能會(huì)出現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以在確定裝夾方式時(shí)，通常應(yīng)附加防扭轉(zhuǎn)裝置。銑內(nèi)形和端面環(huán)槽裝夾時(shí)，用卡盤(pán)反爪夾持內(nèi)孔，防扭轉(zhuǎn)裝置固定在卡盤(pán)端頭，以工件上的突出耳片增強(qiáng)防扭轉(zhuǎn)能力。

　　車(chē)銑加工深孔和端頭時(shí)，需要將工件掉頭。用卡盤(pán)反爪夾持內(nèi)孔，防扭轉(zhuǎn)裝置頂住小柱體平臺(tái)，增強(qiáng)防扭轉(zhuǎn)能力。

起落架外筒零件的兩端外部均為比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不便裝夾，而內(nèi)孔為主要加工面，不便設(shè)置工藝凸臺(tái)。因此，半精加工和精加工階段都采用內(nèi)孔裝卡，利用三爪卡盤(pán)向外張緊孔壁加工。為了防止工件在加工過(guò)程中在切削力作用下與卡盤(pán)發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，在卡盤(pán)端面上設(shè)計(jì)安裝了防轉(zhuǎn)支撐，裝夾（中心架和頂尖未示出）如圖5所示。特制加長(zhǎng)卡爪張緊工件內(nèi)孔，卡爪端面頂住工件內(nèi)孔端面而實(shí)現(xiàn)工件的軸向定位，安裝在防轉(zhuǎn)支撐上的可調(diào)支承螺釘頂住工件外伸部分，防止工件與卡盤(pán)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。

　　車(chē)銑復(fù)合加工

　　目前國(guó)內(nèi)外加工高強(qiáng)度鋼的材料主要選用硬質(zhì)合金、陶瓷和CBN。

車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床一般都可以兼容使用目前常用的各類旋轉(zhuǎn)和車(chē)削。典型車(chē)銑復(fù)合機(jī)床機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)布局，上部銑、鉆、鏜主軸單元與常規(guī)數(shù)控銑鉆加工設(shè)備類似，可以使用各類回轉(zhuǎn)，下部刀塔與數(shù)控車(chē)床刀塔類似，可以裝卡各類內(nèi)外圓車(chē)刀。同時(shí)，車(chē)銑復(fù)合機(jī)床還具有更高的靈活性，出現(xiàn)了各種各樣可以裝在銑、鉆、鏜主軸單元上的車(chē)削，可以不使用下部刀塔而完成車(chē)削加工。

　　車(chē)銑復(fù)合機(jī)床的靈活性還引導(dǎo)發(fā)展了多任務(wù)。多任務(wù)是指1把刀能完成數(shù)把刀完成的加工內(nèi)容，一次安裝多次走刀，極大地提高的柔性。例如山特維克公司的CoroPlex多任務(wù)提供了高可達(dá)性、高穩(wěn)定性和高效率；減少了換刀時(shí)間；節(jié)省了室空間；降低了成本。CoroPlex多任務(wù)有五合一（1把銑刀和4把車(chē)刀）、雙刃（車(chē)刀合二為一）、小型轉(zhuǎn)塔（車(chē)刀四合一）等幾種形式。

　　車(chē)銑復(fù)合加工數(shù)控編程

車(chē)銑復(fù)合加工需要完成數(shù)控車(chē)、多軸銑、3+2定位加工和鉆孔等多種加工方式的編程，難度大。UG NX和CATIA系統(tǒng)具有車(chē)銑復(fù)合數(shù)控加工編程功能模塊。

　　在對(duì)回轉(zhuǎn)曲面、斜壁和輪廓型腔進(jìn)行粗加工時(shí)，可以利用實(shí)體、表面或曲線定義被加工區(qū)域，切除大部分毛坯材料，適用于回轉(zhuǎn)件所有外型及內(nèi)腔的粗加工。粗加工時(shí)，采用跟隨零件的加工策略，通過(guò)沿零件的幾何邊界偏移相同數(shù)量的步距來(lái)形成加工刀路，當(dāng)遇到相交時(shí)，將其中的一個(gè)刀路修剪掉。在這種加工策略下，島域周邊的余量能夠有效的得到清除，這種加工策略特別適用于帶島的穴型加工[3-5]。圖6為車(chē)銑粗加工路徑。

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　　圖6 車(chē)銑粗加工路徑

　　復(fù)雜曲面由于表面凸凹起伏，斜率變化大，3軸數(shù)控加工時(shí)，切削深度和切削寬度的不斷改變，會(huì)引起不穩(wěn)定的載荷，加劇的磨損，降低加工質(zhì)量。在表面凸凹程度較大的部位還容易發(fā)生和工件的干涉，產(chǎn)生嚴(yán)重后果，定位3+2的加工方式能克服3軸數(shù)控加工復(fù)雜曲面時(shí)存在的缺點(diǎn)。

車(chē)銑復(fù)合定位3+2加工是指將、軸轉(zhuǎn)到一定的角度并鎖緊后進(jìn)行加工，當(dāng)一個(gè)區(qū)域的加工完成后，再根據(jù)另一個(gè)加工區(qū)域的法矢方向調(diào)整、軸的角度繼續(xù)進(jìn)行加工[4]。其本質(zhì)是將五軸聯(lián)動(dòng)加工變?yōu)槟骋环较蚬潭ń嵌鹊募庸ぃ庸み^(guò)程中刀軸方向不再發(fā)生變化。由于能夠一次定位實(shí)現(xiàn)加工，相比3軸數(shù)控加工而言，3+2定位加工在效率和質(zhì)量上具有明顯優(yōu)勢(shì)。

　　車(chē)銑多軸銑精加工解決方案。使用多軸聯(lián)動(dòng)的加工方式，精加工復(fù)雜回轉(zhuǎn)件圓柱部分多個(gè)復(fù)雜碎片曲面，選擇加工幾何、驅(qū)動(dòng)方式及相關(guān)參數(shù)。在實(shí)際加工時(shí)應(yīng)充分利用機(jī)床特性，有效控制擺角變化大小，使位移和擺角之間良好匹配，防止過(guò)切現(xiàn)象產(chǎn)生。為降低在零件拐角處擺角變化的劇烈程度，在加工零件拐角處時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加過(guò)渡的刀位，這也有利于機(jī)床平穩(wěn)工作，避免產(chǎn)生過(guò)切，提高零件的加工表面質(zhì)量。圖7為多軸銑削路徑。

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　　圖7 多軸銑削路徑

　　結(jié)束語(yǔ)

　　以起落架為典型代表的航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高、材料切削性能差。車(chē)銑復(fù)合加工技術(shù)是解決其高效加工的有效途徑。為發(fā)揮其最佳性能，應(yīng)將普通機(jī)床和車(chē)銑中心搭配使用。工裝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)著重考慮如何防止銑削時(shí)工件的移位。多任務(wù)適合于車(chē)銑復(fù)合加工。車(chē)銑復(fù)合定位3+2數(shù)控加工具有明顯的效率和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。

只有解決了工藝、編程以及后處理等瓶頸問(wèn)題，航空制造企業(yè)最新引進(jìn)的車(chē)銑復(fù)合加工設(shè)備才能在復(fù)雜回轉(zhuǎn)件加工中真正發(fā)揮作用。

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