【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分析 該技術(shù)源于 20世紀(jì) 80年代的美國(guó) ， 它是將 表面工程 、 材料工程 、數(shù)字建模 、 自動(dòng)化控制等多項(xiàng)前沿技術(shù) 相結(jié)合而形成的新興制造技術(shù)， 被英國(guó)雜志 《 經(jīng)濟(jì)學(xué)人 》 譽(yù)為 “ 制造業(yè)的革命 ！ ” 增材技術(shù)概述 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 在航空領(lǐng)域使用較多的高性能大型金屬構(gòu)件的激光增材制造， 指的是通過(guò)長(zhǎng)期激光逐點(diǎn)掃描、逐線搭接、逐層熔化凝固堆積（增材制造）， 實(shí)現(xiàn)三維復(fù)雜零件的“近凈成形”。實(shí)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”的一體化過(guò)程（即材料制備／零件成形一體化、成形／控性一體化）。 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 我國(guó)的應(yīng)用情況 我國(guó)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用道路上較為突出，目前應(yīng)用的型號(hào)有如下所示 1，在民用飛機(jī)上， C919大飛機(jī)駕駛艙玻璃窗框架和緣條零件 . 2，在軍用飛機(jī)上，艦載戰(zhàn)斗機(jī) 殲 15，多用途戰(zhàn)斗轟炸機(jī)殲 16，隱形戰(zhàn) 斗機(jī)殲 20 ，隱形戰(zhàn)斗機(jī)殲 31，運(yùn) 20大型運(yùn)輸機(jī)。 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 發(fā)展歷史 目前 ， 該技術(shù)正在歐美掀起如火如荼的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展熱潮 ， 并已廣泛應(yīng)用于創(chuàng)意設(shè)計(jì) 、 醫(yī)療保健 、 航空航天 、 汽車制造 、 模具制作、 影視教育等 。 其發(fā)展過(guò)程中的重大事件發(fā)生時(shí)間如下所示： 1995 中國(guó)提出技術(shù)構(gòu)想 1978 美國(guó)提出技術(shù)構(gòu)想 2023 AMS4999 美國(guó)裝機(jī)工程應(yīng)用 F22 和 F/Al8E/F 2023 電子束熔絲成形 J15 2023 中國(guó)裝機(jī)工程應(yīng)用 c919 2023 電子束熔絲成形 F35 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 1978 美國(guó)聯(lián)合技術(shù)研究心提出并被命名為 “ 激光逐層上釉 ” 工藝 。 實(shí)際上早在１９７８年美國(guó)聯(lián)合技術(shù)研究中心就 已提出并被命名為“ 激光逐層上釉 ” 工藝 ， 提出通過(guò)激光熔化／快速凝固逐層堆積原理制造致密金屬構(gòu)件的技術(shù)思路 ， 雖然當(dāng)時(shí)已明確指出了現(xiàn)代金屬件激光增材制造技術(shù)的幾乎全部?jī)?yōu)點(diǎn) ， 但由于受當(dāng)時(shí)工業(yè)激光器功率及數(shù)控技術(shù)水平的限制 ， 該技術(shù)并未立即引起人們的注意 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 1995 西北工業(yè)大學(xué)提出激光增材制造的技術(shù)構(gòu)思 。 我國(guó)開展航空制造領(lǐng)域增材制造技術(shù)和應(yīng)用研究最具代表性的單位主要是西北工業(yè)大學(xué)和北京航空航天大學(xué) 。 西北工業(yè)大學(xué)于 1995 年開始在國(guó)內(nèi)率先提出以獲得極高 (相當(dāng)于鍛件 ) 性能構(gòu)件為目標(biāo)的激光增材制造的技術(shù)構(gòu)思 ， 并在迄今近 20 年的時(shí)間里持續(xù)進(jìn)行了 LSF 技術(shù)的系統(tǒng)化研究工作 ， 形成了包括材料 、 工藝 、 裝備和應(yīng)用技術(shù)在內(nèi)的完整的技術(shù)體系 ， 并在多個(gè)型號(hào)飛機(jī) 、 航空發(fā)動(dòng)機(jī)上獲得了廣泛的裝應(yīng)用 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 1998 激光增材制造構(gòu)件逐步進(jìn)入美軍項(xiàng)目中。 MTS公司出資與約翰霍普金斯大學(xué)、賓州州立大學(xué)開展了飛機(jī)機(jī)身鈦合金結(jié)構(gòu)件的激光直接沉積技術(shù)研究，在對(duì)鈦合金結(jié)構(gòu)件激光增材制造技術(shù)進(jìn)行了大量研究并取得重要進(jìn)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 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 2023 美國(guó) SAE 協(xié)會(huì)制定了 Ti6Al4V 合金 LSF 成形的美國(guó)航空材料標(biāo)準(zhǔn) AMS4999。 美國(guó) SAE 協(xié)會(huì)于 2023 年制定了 Ti6Al4V 合金 LSF 成形的美國(guó)航空材料標(biāo)準(zhǔn) AMS4999 ( 該 標(biāo) 準(zhǔn) 在 2023 年 進(jìn) 行 了 修 訂AMS499A)， 這個(gè)事件在 全球掀起了金屬零件直接增材制造的第一次熱潮 。 值得注意的是 ， 在增材制造技術(shù)發(fā)展的早期 ， 美國(guó)軍方就已對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展給予了相當(dāng)?shù)年P(guān)注 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 2023 中航工業(yè)北京航空制造工程研究所開發(fā)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)電子束熔絲沉積成形設(shè)備。 中航工業(yè)北京航空制造工程研究所目前開發(fā)的國(guó)內(nèi)最大的電子束成形設(shè)備真空室 ， 有效加工范圍 x x 3m,5軸聯(lián)動(dòng) ， 雙通道送絲 。 在此基礎(chǔ)上 ， 研究了 TC4 ,TA15, TC1 TC18, TC21等鈦合金以及 A 100超高強(qiáng)度鋼的力學(xué)性能 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 2023 我國(guó)突破了飛機(jī)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(shí)現(xiàn)在型號(hào)飛機(jī)上的裝機(jī)工程應(yīng)用。 北京航空航天大學(xué)與 沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所 、 第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院 、 沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司 、 西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司等單位長(zhǎng)期“ 產(chǎn)學(xué)研 ” 緊密合作 ， 于 2023年突破了飛機(jī)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(shí)現(xiàn)在型號(hào)飛機(jī)上的裝機(jī)工程應(yīng)用 ， 使我國(guó)成為當(dāng)時(shí)繼美國(guó) （ 2023年 ） 之后國(guó)際上第 ２ 個(gè)實(shí)現(xiàn)激光增材制造鈦合金小型 、 次承力構(gòu)件實(shí)際裝機(jī)工程應(yīng)用的國(guó)家 。 2023年以來(lái)先后在包括 Ｃ９１９大型客機(jī)等大飛機(jī)在內(nèi)的多種型號(hào)飛機(jī)的研制和生產(chǎn)中工程應(yīng)用 。 這一可喜突破也使我國(guó)成為目前世界上唯一突破飛機(jī)鈦合金大型整體主承力構(gòu)件激光增材制造技術(shù)并裝機(jī)工程應(yīng)用的國(guó)家 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 2023 在我國(guó)某型戰(zhàn)機(jī)上試飛 ， 電子束熔絲成形制造的鈦合金零件在國(guó)內(nèi)飛機(jī)結(jié)構(gòu)上率先實(shí)現(xiàn)了裝機(jī)應(yīng)用 。 據(jù)報(bào)道稱 ， 為一種艦載戰(zhàn)斗機(jī) 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 2023 裝有電子束熔絲沉積成形鈦合金零件的 F35飛機(jī)已于 2023年初試飛 。 據(jù)報(bào)道 ， 裝有電子束熔絲沉積成形鈦合金零件的 F35飛機(jī)已于 2023年初試飛 。 Lockheed Martin公司選定了 F35飛機(jī)的襟副翼梁 ， 準(zhǔn)備用電子束熔絲沉積成形代替鍛造 ， 預(yù)期零件成本降低60%。 近期 ， 美國(guó) 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(jī)的垂尾 、 襟翼副梁 ， Lockheed Martin 公司也宣稱 ，已在 F35II 型戰(zhàn)斗機(jī)上應(yīng)用了 900 多個(gè)增材制造的零件 。 不過(guò) ， 需要指出的是 ， 目前 Boeing 和 Lockheed Martin 公司在飛機(jī)上裝機(jī)應(yīng)用的增材制造零件主要還是非結(jié)構(gòu)件 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術(shù)分析 技術(shù)特點(diǎn) 隨著新軍事變革 ， 航空裝備要滿足空軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和空軍建設(shè)的需求 ，其制造和維修保障能力必須與時(shí)俱進(jìn) ， 而先進(jìn)的裝備制造和維修技術(shù)則是加快提升國(guó)家軍事實(shí)力的重要因素