航空铝合金整体结构件数控加工变形控制现状分析

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航空铝合金整体结构件数控加工变形控制现状分析现代商用客机所用材料主要是
铝合金、合金钢、钛合金以及复合材
料等。虽然复合材料和钛合金在飞
机机体上的使用比例有逐年增加的
趋势，但是，铝合金密度较孝比强度
较高、耐蚀性好、成形性较好、工艺
成熟、使用数据充分、资源丰富、成
本低廉，而且近年来性能不断提高，
成本降低，并出现新型铝合金（铝锂
合金），因此铝合金的发展并未像预
期的那样迅速退出飞机结构材料的
舞台，而仍在波音 777、A340、A380、
C919等最先进的飞机上大量使用。
可见，铝合金仍然是民用大型飞机中
不可或缺的主要材料[1]。
结构整体化对研发周期、生产效
率和制造成本等具有非常重要的影
响，可以大幅降低连接装配工作量，
减少零件数量，减重 10%30%，密封
性能好，结构整体性好[2]。由于大型
航空整体结构件具有材料去除率大，
形状复杂，整体刚性较差的特点，对
切削加工提出了更高的要求，如图 1
所示。
航空结构件整体化是新-代大
型客机的发展趋势，已经成为现代飞
机设计制造领域的-个重要标志。
整体结构件的加工变形问题，涉及力
学、材料成形加工、切削加工和机械
制造多个学科领域，是航空产品加工
工艺中的瓶颈之-。本文针对航空
铝合金，对整体结构件加工变形理论
和方法进行了深入的分析和研究，并
提出了航空整体结构件加工变形控
制的策略。
张烘州
中国商飞上海飞机制造有限公
司航空制造技术研究所先进制造中
心工程师。目前主要从事复合材料
结构件高效精密制孔及刀具技术、
航空材料高速切削加工技术等方面
的研究。
航空结构件整体化是新-代大型客机的发展趋势，
已经成为现代飞机设计制造领域的-个重要标志。整体
结构件的加工变形问题，涉及力学、材料成形加工、切削
加工和机械制造多个学科领域，是航空产品加工工艺中
的瓶颈之-。本文针对航空铝合金，对整体结构件加工
变形理论和方法进行了深入的分析和研究，并提出了航
空整体结构件加工变形控制的策略。