與地面移動相比，飛行更加困難和復(fù)雜，因為它涉及在地球大氣層內(nèi)移動。無論飛機類型如何，商業(yè)航空、國防還是太空航空，人們都會考慮不同飛機部件的耐用性和有效性。

生產(chǎn)具有高精度復(fù)雜幾何形狀的飛機部件需要專業(yè)知識和技能。換句話說，生產(chǎn)航空航天工業(yè)的部件不允許人為錯誤。

什么是航空航天CNC加工？

航空航天CNC加工涉及使用計算機輔助工具和組件來生產(chǎn)和維護飛機和太空部件。這是一種計算機自動化的制造方法，使用預(yù)先編程的代碼和軟件移動切削工具。

盡管許多行業(yè)都使用CNC來制造零件和產(chǎn)品，但航空航天工業(yè)是最精密的行業(yè)之一，不允許任何誤差。此外，無論生產(chǎn)數(shù)量如何，制造商都能使用CNC機床實現(xiàn)相同的成果，無論是單件還是數(shù)千個零件。

航空航天加工中使用哪些材料？

航空航天CNC加工是一種適應(yīng)性強的工藝。然而，并非所有金屬和塑料都適合制造航空航天部件。以下是航空航天加工零件中使用的材料。

鋁和鋁合金

鋁是加工航空航天部件最常用的金屬之一，主要是因為其高抗拉強度和輕質(zhì)。此外，鋁具有很好的成形性，這使得它易于CNC數(shù)控加工。

航空航天工業(yè)中用于CNC加工的最受歡迎的鋁合金是7075鋁合金，其主要合金成分是鋅。它具有良好的抗疲勞強度，該材料已用于生產(chǎn)多個機翼、機身和支撐結(jié)構(gòu)部件。

飛機用鋁合金4047（包覆/填充劑）、6951（散熱片）和6063（結(jié)構(gòu)件）也可加工。因此，6000系列的合金通常被認為比其他合金更容易加工。

鈦和鈦合金

航空航天是全球使用鈦合金最多的行業(yè)。該金屬在高溫下工作良好，耐腐蝕，且具有良好的強度重量比。

商用和軍用飛機如空客A380和波音B787，以及F-22、F/A-18和UH-60“黑鷹”直升機等，其不同部件都需要大量使用這種材料。由鈦制成的機身和噴氣發(fā)動機部件包括圓盤、葉片、軸和外殼。

CNC加工鈦合金可能更加困難，因為它比鋁更硬，常常導(dǎo)致刀具磨損和熱量積聚，從而可能導(dǎo)致工件報廢。

工程塑料

由于其極輕的重量、優(yōu)異的抗沖擊和振動性、密封能力和耐化學(xué)性，某些工程塑料是金屬的有價值替代品。此外，與金屬相比，它們提供更好的電絕緣性，非常適合手板CNC加工。PEEK、聚碳酸酯和Ultem是用于航空航天加工的高性能聚合物。

航空航天工程塑料可通過CNC加工制成飛機部件，如客艙內(nèi)飾、托盤桌、耐磨墊、扶手、背光儀表板、閥門組件、外殼、管道和絕緣材料。

并非所有工程塑料都適合用于航空航天CNC加工，因為飛機用聚合物必須符合特定的標(biāo)準(zhǔn)。

使用CNC加工航空航天部件的優(yōu)勢

由于其眾多優(yōu)勢，CNC加工非常適合制造飛機部件。其優(yōu)勢包括：

制造輕質(zhì)零部件

在飛行技術(shù)領(lǐng)域，重量是一個至關(guān)重要的因素。CNC加工可以使用堅固但輕質(zhì)的材料創(chuàng)建薄壁結(jié)構(gòu)和部件，以滿足這一需求。這使得它非常適合在航空航天工業(yè)中用于制造零件和部件。

最小的零件誤差

使用傳統(tǒng)/常規(guī)制造方法制造的零件容易因人為因素導(dǎo)致的尺寸誤差而失效。然而，使用精密CNC加工，這種情況幾乎不會發(fā)生，因為這種制造工藝確保航空航天部件符合嚴(yán)格的尺寸、公差和性能標(biāo)準(zhǔn)，確保高性能的同時防止零件失效。

高精度和精確性

精確性是CNC加工的標(biāo)志，因為它能生產(chǎn)出高精度和一致性的零件。CNC機床的精度可達幾微米，誤差幅度極小。在航空航天工業(yè)中使用CNC加工可確保生產(chǎn)的零件與飛機部件精確配合，從而防止一般零件失效以及由此產(chǎn)生的財產(chǎn)損失。

一致性和效率

在航空航天工業(yè)中使用CNC加工可提高制造效率。該過程自動化，提高了生產(chǎn)速度并縮短了時間，同時確保生產(chǎn)的零件精確且一致。憑借這種精確性和一致性，浪費極少，且生產(chǎn)的零件很少因尺寸不準(zhǔn)確而需要返工。

航空航天CNC加工工藝

航空航天工業(yè)對具有極高精度的零件需求很高，因此需要CNC精密加工。由于大多數(shù)零件具有復(fù)雜的設(shè)計和幾何形狀，CNC機床類型有多種，航空航天工業(yè)采用兩種主要的CNC機床操作。

精密CNC銑削

這是一種多軸加工過程，涉及使用銑床生產(chǎn)零件。用于此生產(chǎn)的機床沿傳統(tǒng)的X、Y和Z線性軸以及A和B旋轉(zhuǎn)軸移動，從而允許創(chuàng)建復(fù)雜的形狀和幾何結(jié)構(gòu)。

雖然在加工航空航天部件時可以使用3軸或4軸CNC銑床，但最好使用5軸CNC銑床，因為它們可以在一次操作中對工件的最多5個方向進行加工。這有助于制造商減少誤差和交貨時間。此外，5軸CNC機床中使用的切削工具以高速旋轉(zhuǎn)，確保零件的精度和精確性。

精密CNC車削

CNC精密車削是一個詳細而復(fù)雜的過程，用于創(chuàng)建具有圓柱形形狀的航空航天部件。同樣重要的是要注意，該過程非常精確，因為計算機控制工具的速度和位置以及所使用的材料。

CNC精密車削生產(chǎn)航空航天部件，如螺釘、螺母、螺紋、連接銷、緊固件和軸。

航空航天CNC加工零件的典型表面處理

盡管航空航天CNC加工零件有多種表面處理可供選擇，但并非所有都適合用于飛機部件。在選擇各種表面處理時，該行業(yè)只要使用以下四種類型。

陽極氧化

這種表面處理類型涉及將航空航天部件浸入電解質(zhì)溶液中，從而在部件表面形成均勻的氧化層。航空航天部件上使用兩種類型的陽極氧化：II型和III型。

II型陽極氧化在部件表面形成裝飾層，該層通常很薄。另一方面，III型陽極氧化在部件表面形成更具保護性的硬質(zhì)涂層。

鋁的陽極氧化作為一種后處理可保護航空航天部件免受腐蝕并提高耐腐蝕性。

鈍化

鈍化是航空航天CNC加工中常用的后處理方法，用于提高產(chǎn)品的功能性和表面質(zhì)量。CNC加工后，部件表面可能包含雜質(zhì)，這可能會隨著時間的推移對部件性能產(chǎn)生負面影響。然而，通過鈍化，這將不成為問題，因為該過程提高了航空航天部件的耐腐蝕性并減少了維護需求。

拋光

拋光是用于航空航天部件的常用表面處理之一。這是一個簡單的過程，利用摩擦的原理使表面平滑。該過程使航空航天部件留下光滑、有吸引力的表面光潔度。

此外，拋光可以提高航空航天材料的耐用性，它通過降低剝落或開裂的可能性來做到這一點。缺點是拋光航空航天部件需要很長時間且成本高昂。

粉末涂層

金屬航空航天部件最典型的表面處理是粉末涂層，其名聲源于其功能多樣性和耐用性。粉末涂層的航空航天部件耐刮擦，且不會隨時間褪色。

此外，這種表面處理提供多種顏色，為航空航天部件制造商提供更大的靈活性并改善美觀性。

加工航空航天部件時需要注意的技巧

加工航空航天CNC零部件是一項艱巨的任務(wù)，以下是在CNC加工之前需要記住的一些技巧。

運行模擬

在實際生產(chǎn)航空航天部件之前，利用CNC加工模擬軟件確保從頭到尾一切完美。通過模擬軟件，您可以在投入生產(chǎn)之前可視化航空航天部件的加工情況。

使用正確的機床和切削工具

CNC機床和切削工具有很多種，但并非所有都適合加工航空航天部件。這就是為什么為這項工作配備合適的工具和機床是最好的選擇。通常最好使用專為這項任務(wù)制造的大型高速銑床來增加設(shè)備的規(guī)模。

將生產(chǎn)分解為專業(yè)部件

將產(chǎn)品視為一個整體可能會使其看起來令人生畏，因此最好將生產(chǎn)線分開。根據(jù)產(chǎn)品的特性和組件，將生產(chǎn)系統(tǒng)分解為專業(yè)部件。這有助于簡化航空航天部件的生產(chǎn)，因為您可以選擇適合手頭任務(wù)的設(shè)備。

致力于適當(dāng)?shù)脑O(shè)計

設(shè)計階段是最重要的產(chǎn)品開發(fā)步驟之一。為加工進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計可以節(jié)省工件準(zhǔn)備所需的時間，提高生產(chǎn)率和可靠性。

航空航天CNC加工的應(yīng)用

航空航天領(lǐng)域?qū)NC加工有多種用途，其中最受歡迎的應(yīng)用如下。

• 電氣連接器：CNC加工有助于生產(chǎn)飛機的電氣系統(tǒng)，這是至關(guān)重要的部件。生產(chǎn)飛機的電氣系統(tǒng)通常依賴于其重量和空間限制。
• 閥門組件：這些小型部件在航空航天領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，而CNC加工的閥門保證了零件的精度和有效、安全的操作。
• 制氧組件：CNC加工有助于生產(chǎn)堅固、耐高溫、輕質(zhì)、安全的制氧系統(tǒng)。
• 軸：在航空應(yīng)用中，軸在動力傳輸中起著關(guān)鍵作用。CNC加工增強了由耐熱材料制成的堅固物品的生產(chǎn)。

航空航天CNC加工的其他應(yīng)用包括客艙部件、翼肋、機身部件、致動器、運動控制、發(fā)動機外殼、起落架部件、圓盤和過濾器主體。

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常見問題

航空航天CNC加工部件是否有特殊的表面光潔度要求？

是的，在一定程度上，CNC加工可以實現(xiàn)非常嚴(yán)格的公差，從而實現(xiàn)航空航天應(yīng)用中經(jīng)常需要的各種表面質(zhì)量。

在CNC加工航空航天部件時，精度是否重要？

生產(chǎn)航空航天部件的一個重要方面是精密加工，該行業(yè)對CNC加工飛機部件有很高的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和更嚴(yán)格的安全法規(guī)。