【文章內(nèi)容簡介】 分析 該技術源于 20世紀 80年代的美國 ， 它是將 表面工程 、 材料工程 、數(shù)字建模 、 自動化控制等多項前沿技術 相結(jié)合而形成的新興制造技術， 被英國雜志 《 經(jīng)濟學人 》 譽為 “ 制造業(yè)的革命 ！ ” 增材技術概述 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 在航空領域使用較多的高性能大型金屬構(gòu)件的激光增材制造， 指的是通過長期激光逐點掃描、逐線搭接、逐層熔化凝固堆積（增材制造）， 實現(xiàn)三維復雜零件的“近凈成形”。實際上是激光超常冶金／快速凝固高性能“材料制備”與大型復雜構(gòu)件逐層增材“直接制造”的一體化過程（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)控加工技術分析 我國的應用情況 我國該項技術的應用道路上較為突出，目前應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。 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 發(fā)展歷史 目前 ， 該技術正在歐美掀起如火如荼的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展熱潮 ， 并已廣泛應用于創(chuàng)意設計 、 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)展過程中的重大事件發(fā)生時間如下所示： 1995 中國提出技術構(gòu)想 1978 美國提出技術構(gòu)想 2023 AMS4999 美國裝機工程應用 F22 和 F/Al8E/F 2023 電子束熔絲成形 J15 2023 中國裝機工程應用 c919 2023 電子束熔絲成形 F35 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 1978 美國聯(lián)合技術研究心提出并被命名為 “ 激光逐層上釉 ” 工藝 。 實際上早在１９７８年美國聯(lián)合技術研究中心就 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)件的技術思路 ， 雖然當時已明確指出了現(xiàn)代金屬件激光增材制造技術的幾乎全部優(yōu)點 ， 但由于受當時工業(yè)激光器功率及數(shù)控技術水平的限制 ， 該技術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)控加工技術分析 1995 西北工業(yè)大學提出激光增材制造的技術構(gòu)思 。 我國開展航空制造領域增材制造技術和應用研究最具代表性的單位主要是西北工業(yè)大學和北京航空航天大學 。 西北工業(yè)大學于 1995 年開始在國內(nèi)率先提出以獲得極高 (相當于鍛件 ) 性能構(gòu)件為目標的激光增材制造的技術構(gòu)思 ， 并在迄今近 20 年的時間里持續(xù)進行了 LSF 技術的系統(tǒng)化研究工作 ， 形成了包括材料 、 工藝 、 裝備和應用技術在內(nèi)的完整的技術體系 ， 并在多個型號飛機 、 航空發(fā)動機上獲得了廣泛的裝應用 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 1998 激光增材制造構(gòu)件逐步進入美軍項目中。 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研究，在對鈦合金結(jié)構(gòu)件激光增材制造技術進行了大量研究并取得重要進展的基礎上， 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 工程化應用的 AeroMet公司 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 2023 美國 SAE 協(xié)會制定了 Ti6Al4V 合金 LSF 成形的美國航空材料標準 AMS4999。 美國 SAE 協(xié)會于 2023 年制定了 Ti6Al4V 合金 LSF 成形的美國航空材料標準 AMS4999 ( 該 標 準 在 2023 年 進 行 了 修 訂AMS499A)， 這個事件在 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 ， 在增材制造技術發(fā)展的早期 ， 美國軍方就已對這項技術的發(fā)展給予了相當?shù)年P注 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 2023 中航工業(yè)北京航空制造工程研究所開發(fā)了國內(nèi)首臺電子束熔絲沉積成形設備。 中航工業(yè)北京航空制造工程研究所目前開發(fā)的國內(nèi)最大的電子束成形設備真空室 ， 有效加工范圍 x x 3m,5軸聯(lián)動 ， 雙通道送絲 。 在此基礎上 ， 研究了 TC4 ,TA15, TC1 TC18, TC21等鈦合金以及 A 100超高強度鋼的力學性能 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 2023 我國突破了飛機鈦合金小型、次承力結(jié)構(gòu)件激光增材制造關鍵技術并成功實現(xiàn)在型號飛機上的裝機工程應用。 北京航空航天大學與 沈陽飛機設計研究所 、 第一飛機設計研究院 、 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)件激光增材制造關鍵技術并成功實現(xiàn)在型號飛機上的裝機工程應用 ， 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)件實際裝機工程應用的國家 。 2023年以來先后在包括 Ｃ９１９大型客機等大飛機在內(nèi)的多種型號飛機的研制和生產(chǎn)中工程應用 。 這一可喜突破也使我國成為目前世界上唯一突破飛機鈦合金大型整體主承力構(gòu)件激光增材制造技術并裝機工程應用的國家 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 2023 在我國某型戰(zhàn)機上試飛 ， 電子束熔絲成形制造的鈦合金零件在國內(nèi)飛機結(jié)構(gòu)上率先實現(xiàn)了裝機應用 。 據(jù)報道稱 ， 為一種艦載戰(zhàn)斗機 。 發(fā)展歷史 基于 CATIA的飛行器數(shù)控加工技術分析 2023 裝有電子束熔絲沉積成形鈦合金零件的 F35飛機已于 2023年初試飛 。 據(jù)報道 ， 裝有電子束熔絲沉積成形鈦合金零件的 F35飛機已于 2023年初試飛 。 Lockheed Martin公司選定了 F35飛機的襟副翼梁 ， 準備用電子束熔絲沉積成形代替鍛造 ， 預期零件成本降低60%。 近期 ， 美國 Sciaky公司采用 EBF3技術以及與鍛件結(jié)合的組合制造技術已經(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)斗機上應用了 900 多個增材制造的零件 。 不過 ， 需要指出的是 ， 目前 Boeing 和 Lockheed Martin 公司在飛機上裝機應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)控加工技術分析 技術特點 隨著新軍事變革 ， 航空裝備要滿足空軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和空軍建設的需求 ，其制造和維修保障能力必須與時俱進 ， 而先進的裝備制造和維修技術則是加快提升國家軍事實力的重要因素