MFC钣金篇—航空航天技术大搜索，快来涨知识了！

这是一个知识点

航空航天技术是信息、能源、制造等综合性尖端技术的集合，是一个国家综合科技实力的象征和衡量标志。它在提升国家整体科技水平和综合国力方面起着龙头的作用，成为社会进步的强大动力。目前，全球航空航天市场总额已高达数万亿美元，并且正以每年10%左右的速度稳步增长。

航空航天事业之所以如此势如破竹的进步，离不开工业的高速发展与科技的不断创新。今天，金小叨就为大家分享一些加工、测量以及软件技术在航空航天领域的典型应用案例。

1.单次装夹完成叶盘轮毂的整体加工

在一次装夹中快速、可靠地加工叶盘和叶轮，可以达到省时又经济的目的。斯达拉格五轴联动叶盘加工中心NB151专门为此类加工工艺而设计，航空航天和能源领域的用户可以从这些优势中获益匪浅。

斯达拉格NB系列5轴联动加工中心，尤其适合钛合金、高温合金以及不锈钢叶轮、叶盘的加工。在2019年初，斯达拉格发布了NB 351和NB 251的小尺寸机型NB 151，可以加工直径达600 mm、长度达290 mm、重量达300 kg的工件。

斯达拉格NB 151的用户将获益于其更短的加工节拍，更低的刀具成本以及低废品率。NB151与NB系列中其他大型的5轴联动加工中心一样，能够实现与叶盘叶轮加工相关的所有工艺，包括从毛坯的高效粗加工到线性摩擦焊叶盘的自适应加工，以及叶片型面的高动态精加工。机床的基本设计借鉴了久经考验的海科特小型卧式加工中心和斯达拉格LX 051叶片加工中心，是实现高效加工的有力保证。矿物铸件床身具有极佳的减振性能和超高刚性，同时紧凑型的设计以及主轴和夹具的智能定位功能确保单次装夹完成叶盘轮毂的整体加工，加工中心大幅提高了进刀能力。斯达拉格的高质量电主轴也确保了高去除率。

两个旋转轴无疑是NB 151的亮点之一，由斯达拉格罗尔沙赫伯格的总部专门为叶盘加工而开发，是百分之百的瑞士制造。斯达拉格最大程度优化了旋转轴在多叶片应用场合中的性能，其布局经过精心设计，将直线轴的补偿运动降至最低。

成功加工叶盘的另一个关键因素是轻松进刀，NB 151的B轴可达280°广角，A轴也极其紧凑，确保实现了这点。优化的机床轮廓不仅有效避免了与主轴的碰撞，而且能够使用更短的刀具。由此达到的切削稳定性保证了最短的粗加工时间和精加工后的完美表面。

2.最优质量确保驾驶和飞行安全

近年来汽车行业发生数十亿美元的召回并造成制造商形象损失后，制造过程中的质量保证变得越来越重要。对于专业生产汽车工业和航天工业组件的印度公司Sansera Engineering而言，来自蔡司的高精度三坐标测量机和整体质量保证解决方案使其成为可靠的合作伙伴，并满足客户的规格要求。

Sansera公司对航天部件使用100%检查，而在批量生产汽车部件中使用随机抽样。要求的公差通常仅为3 µm。因为人工测量无法满足这样的要求，所以，Sansera选择了蔡司这个测量领域的先驱。大概12年前，Sansera购买了其第一台蔡司测量机ZEISS PRISMO，经过几次更新后，公司目前仍在使用这台机器。它和十二台PRISMO和ACCURA三坐标测量机（CMM）一同在Sansera班加罗尔工厂的测量实验室中工作。为了满足组件的形状和粗糙度要求，Sansera从蔡司购买了其第一台粗糙度测试仪RONDCOM 55A。十三年后，这台机器仍在运行中，伴随它的还有各个工厂中的十八台ZEISS SURFCOM、 ZEISS Contourecord和ZEISS RONDCOM机器，包括一台ZEISS RONDCOM 60A。Sansera对于SF&G系列产品的性能和可靠性极其满意。

不过，这些并不是Sansera在质量保证方面信赖蔡司的唯一原因。对于一个公司而言，拥有一个好的合作伙伴能在有需要时快速到达现场也十分重要。Sansera从蔡司那里得到的，不仅有质量优异的产品，还包括软件、服务和咨询。每次订购新产品或新软件时，蔡司都要在Sansera的地点进行为期两天的培训，由特定的使用者进行学习。

Sansera目前的挑战是如何在客户要求和公差要求更加严格的情况下，以合理的价格制造产品。可靠的测量结果是实现这一目标的基础。为了确保工艺更加高效，并更好地组织测量数据，Sansera对ZEISS PiWeb质量数据管理软件表达了兴趣。这将使公司将不同来源的多种测量和检查数据合并，并使用全面评估更快地发现问题。

3.CAD/CAM软件助力企业进军航空航天领域

Kormachine公司是一家位于美国得克萨斯州的新兴制造业加工企业，目前该公司约25%的业务都是来自于为航空航天业加工提供零件定制以及批量生产服务。对于客户的维系和拓展来说，快速而准时的交期十分重要。公司的订单包括从单件零件定制到1500件左右的批量生产，因为在质量与交期上的坚持，Kormachine迅速在业内获得良好口碑。

通常一些航空航天的订单会涉及许多耗时的文档审查流程，这会使生产前的确认过程变得很漫长， 相应的实际生产时间会被严重压缩。Kormachine的应对之道，是利用相关文档转换器直接将 CATIA、CATPART 和 CATPROCUT 文件导入CAD/CAM 软件 Mastercam进行加工编程。数控程序员可以在Mastercam中直接导入带历史编辑记录和备注的CATIA V5文档，或直接读取某些CATIA文件，并在Mastercam生成实体模型。

在进行加工前，Mastercam的验证模块可以对加工过程进行模拟，这样可以大大减少加工时间，缩短交期。在后处理之前，Mastercam可以对刀路进行验证，在上机加工前，可以对后处理结果进行分析，保证实际加工万无一失。

在进行编程时，CAM软件中的多轴刀路提供了多种高速刀路选项。对于传统的轮廓加工和钻孔加工，多采用Dynamic Motion动态刀路。动态加工技术可以在进行加工时使刀具负载保持稳定；采用特殊的算法在生成刀路时自动检测毛坯材料的变化，最大限度地减少刀具破损率，提高刀具寿命。在机床条件允许的范围内，以最快的速度进行加工，可缩短近25%～75%的加工时间。对于一些更复杂的几何图形和型腔加工，Colter用动态优化粗切刀路进行编程，结果更为精确。在进行切削时会用到刀具的整个侧刃长度，以大切深小切宽的方式，快速完成目标模型的粗加工。多轴加工中，还用到五轴侧刃铣（SWARF）。

另外，Mastercam的刀路模拟功能可以帮助Kormachine估算复杂零件的加工时间。创建刀路后通过刀路模拟功能很快可以得到有关切削时间和效率的信息。这些信息在向客户报价时十分重要，特别是有些客户需要在24～48h之内了解到报价及交期信息。