【正文】 增材和減材制造工藝的結(jié)合。 技術(shù)特點 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 可設(shè)計能力強 6 8 可以制造一些過去無法實現(xiàn)的航空功能結(jié)構(gòu) ， 顯著提升航空構(gòu)件的效能 ， 實現(xiàn)先進飛機結(jié)構(gòu)的輕量化 、 緊湊性和多功能設(shè)計 ， Air Bus 公司通過對飛機短艙鉸鏈進行拓撲優(yōu)化設(shè)計 ， 使最終制造的零件減重 60% ， 并解決了原有設(shè)計所存在的使用過程中高應(yīng)力集中問題 。 通過專用軟件對零件三維數(shù)模進行切片分層 ，獲得各截面的輪廓數(shù)據(jù)后 ， 利用高能量激光束根據(jù)輪廓數(shù)據(jù)逐層選擇性地熔化金屬粉末 ， 通過逐層鋪粉 ， 逐層熔化凝固堆積的方式 ， 制造三維實體零件 。由于材料及切削加工的節(jié)省，其制造成本可降低 20%~40%，生產(chǎn)周期也將縮短 80%。 （ 7） 成型有保護氣體 ，成形環(huán)境一般為真空或保護氣氛，避免成形件二次污染。 發(fā)展方向 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 致謝 謝謝 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH ?？梢钥吹?，SLM 成形 Al Si10Mg合金的力學性能遠高于鑄造 ZL104 合金 T6 態(tài)的力學性能。另外該技術(shù)還使用了光斑很小的激光束，可使成形的零件具有很高的尺寸精度（可達 ）以及優(yōu)異的表面質(zhì)量（粗糙度 Ra可達 30~50μm），圖 5為選區(qū)激光熔化成形 TC4鈦合金表面形貌。 技術(shù)特點 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 增材技術(shù)的種類及介紹 經(jīng)過短短 42年的發(fā)展 ， 其技術(shù)種類因其多種多樣的出發(fā)點而種類繁多 ， 而且 ， 相似于電子行業(yè)的 “摩爾定律 ”在每個月都會新的重大技術(shù)突破 ， 如上個月 22日 ， 華中科技大學的張海鷗教授主導研發(fā)的金屬 3D打印新技術(shù) “智能微鑄鍛 ”， 相似于 Sciaky的 EBAM技術(shù)相似 ， 但是有望改變國際上由西方國家領(lǐng)導的金屬走絲 3D打印格局 。 采用 LCD 激光熔覆沉積技術(shù) ， 既能使失效或報廢設(shè)備及零部件重新使用 ， 又可以使新品延長使用壽命 ， 甚至可以多次修復(fù) 。該項目獲得美國制造資助，由 Optomec 公司牽頭，項目團隊包括 Mach Motion 公司、 Tech Solve 公司、洛克希德丁公司和美國陸軍貝尼特實驗室。這樣就大大降低了制造成本，提高了制造效率與加工質(zhì)量。 技術(shù)特點 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 降低設(shè)備的全壽命期成本。 近期 ， 美國 Sciaky公司采用 EBF3技術(shù)以及與鍛件結(jié)合的組合制造技術(shù)已經(jīng)為 Lockheed Martin 公司制造了 F35 聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機的垂尾 、 襟翼副梁 ， Lockheed Martin 公司也宣稱 ，已在 F35II 型戰(zhàn)斗機上應(yīng)用了 900 多個增材制造的零件 。 北京航空航天大學與 沈陽飛機設(shè)計研究所 、 第一飛機設(shè)計研究院 、 沈陽飛機工業(yè)集團公司 、 西安飛機工業(yè)集團公司等單位長期“ 產(chǎn)學研 ” 緊密合作 ， 于 2023年突破了飛機鈦合金小型 、 次承力結(jié)構(gòu)件激光增材制造關(guān)鍵技術(shù)并成功實現(xiàn)在型號飛機上的裝機工程應(yīng)用 ， 使我國成為當時繼美國 （ 2023年 ） 之后國際上第 ２ 個實現(xiàn)激光增材制造鈦合金小型 、 次承力構(gòu)件實際裝機工程應(yīng)用的國家 。 MTS公司出資與約翰霍普金斯大學、賓州州立大學開展了飛機機身鈦合金結(jié)構(gòu)件的激光直接沉積技術(shù)研究，在對鈦合金結(jié)構(gòu)件激光增材制造技術(shù)進行了大量研究并取得重要進展的基礎(chǔ)上， 于 1998年成立了專門從事航空鈦合金構(gòu)件激光增材制造技術(shù) 工程化應(yīng)用的 AeroMet公司 。 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 我國的應(yīng)用情況 我國該項技術(shù)的應(yīng)用道路上較為突出，目前應(yīng)用的型號有如下所示 1，在民用飛機上， C919大飛機駕駛艙玻璃窗框架和緣條零件 . 2，在軍用飛機上，艦載戰(zhàn)斗機 殲 15，多用途戰(zhàn)斗轟炸機殲 16，隱形戰(zhàn) 斗機殲 20 ，隱形戰(zhàn)斗機殲 31，運 20大型運輸機。輪廓上的筋的加工，除了受筋自身類型、形狀的影響，通常還受裝夾方案、工藝凸臺位置以及輪廓面精度要求等因素的影響。 根據(jù)筋兩端是否有連接支撐 ， 可將筋分為下列 3種類型： （ a） 筋兩端都有連接支撐 。 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 帶筋件的分析 筋頂面對筋加工的影響 3 5 頂面的加工，主要受筋頂面各面類型的影響，通常需要考慮有如下一些通用的原則： （ 1） 爬坡原則 ：盡量實現(xiàn)從筋頂面較低處向筋頂面較高處進行加工，方便排屑，減少刀具摩損。 2)約束面的加工 在一部分筋中，存在約束面需要單獨加 工， 1， 為了精加工約束面 2， 在筋頂面上加工出足夠的空間，為 之后筋頂面加工的進刀做準備。航空鋁合金超厚板（ 40mm）是一種用量較大，需要采用先進加工技術(shù)的新型關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。由于不同飛機結(jié)構(gòu)件采用不同材料毛坯和不同加工方式，它們產(chǎn)生變形的方式與程度也不盡相同。 航空制造業(yè)總體特點 帶筋件的分析 自由曲面 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 構(gòu)件特點 航空制造業(yè)總體特點 大量采用自由曲面形式 1 6 從形式的角度，為了到良好的氣動性能，結(jié)構(gòu)上大量采用自由曲面形式，其準確成型難度較大。 為了對所加工零件有更深入的了解，現(xiàn)對其進行分析 。 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 航空制造業(yè)總體特點 加工變形問題嚴重 5 6 從加工產(chǎn)品的良品率的角度，飛行器上的結(jié)構(gòu)件往往由于其設(shè)計水平較高而加工變形問題嚴重，影響加工效率，而當面臨如尺寸大、材料去除率高、剛性差等特點時，這些問題更更加凸顯，當工件從夾具上取下后，往往產(chǎn)生彎曲、扭曲、彎扭組合等加工變形，使零件難以達到設(shè)計要求。 預(yù)拉伸板材通過在專用板材拉伸機上預(yù)先給材料少量的塑性變形，改變板材內(nèi)部原有應(yīng)力分布狀態(tài)，減小與均勻化內(nèi)部固有應(yīng)力狀態(tài)。 3， 是筋特征加工中情況最多，工藝最 復(fù)雜的部分。 為了防止頂面加工時發(fā)生大的變形， 通常在筋的側(cè)面還未加工，還留有粗加工余量，即筋的寬度方向上還有一定厚度時，先將筋頂部分加工完成，之后再加工筋的側(cè)面。 為防止筋側(cè)面加工時發(fā)生大的變形 ，工藝員必須根據(jù)筋兩端連接支撐情況的不同 ， 采用不同的加工工藝方案 。 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 帶筋件的分析 筋所處位置情況的不同對筋加工的影響 5 5 位于外輪廓上的筋的加工和在結(jié)構(gòu)件內(nèi)部的筋的加工有所不同。實際上是激光超常冶金／快速凝固高性能“材料制備”與大型復(fù)雜構(gòu)件逐層增材“直接制造”的一體