飛機起落架精密(mì)加工(gōng)解決(jué)全案:航空(kōng)零部件性能與安全齊飛,共創航空工業新篇章!
隨著(zhe)科技的飛速發展,航空工(gōng)業也(yě)迎來了前所未有的機遇與挑戰。其(qí)中,飛機起落架作為飛機安全起降的關鍵部件,其精密加工技(jì)術的提升對於提(tí)高航空零(líng)部件性能與安全具(jù)有至關重要的作用。本文將重點探討飛機起落架精密加工解決全案,以期為航空工業的發(fā)展提供有(yǒu)益的參考。
一、飛機起落架精密(mì)加工的重要性
飛機起(qǐ)落架是(shì)飛機起降過程中的重要支撐部件(jiàn),其(qí)性能與安全直接關係到飛機的正常運營與乘客的生命(mìng)安全。在飛機(jī)起落架的製造過程中,精密加工技術的運用對於提高(gāo)起落架的性能與(yǔ)安全性具有決定性的作用。通過精密加工,可以有效降低起落架的重(chóng)量,提高(gāo)其強度、韌性和耐腐(fǔ)蝕性等性能,從而確(què)保飛機起降的安全(quán)與平(píng)穩。
二、飛機起落(luò)架精密加工解決全案的(de)實施
為(wéi)了實現航空零部件性能(néng)與安全的齊飛,我們需要從(cóng)多個方麵入手,打造一套完整的飛機起落架精密加(jiā)工解決(jué)全案。
精密鑄(zhù)造技術
精密鑄(zhù)造技術(shù)是製造飛機起落架的關鍵技術(shù)之一。通(tōng)過精密鑄造,可(kě)以將起落架的複雜結構完整地呈現出來,避免(miǎn)了傳統加工方法的局限性和誤差。同(tóng)時,精密鑄(zhù)造技術還可以有(yǒu)效提高起落架的韌性(xìng)和(hé)耐腐蝕性,為飛機的安全起降提供(gòng)有力保障。
表麵強化技術
表麵強化技術是(shì)提高飛機起落架性能的重要手段。通過表麵強化處理,可以顯(xiǎn)著提高起落架的耐(nài)磨性、耐腐(fǔ)蝕性和抗疲勞性能,從而延長起落架的使用壽命。目前常用的表麵強化(huà)技術包括噴丸強化、激光強化和離子注入等。
數(shù)字化加工技術
數字化加工技術是現代製造(zào)行業(yè)的重要發展方向。通過引入數字化加工技術(shù),可以實現飛機起落架的精確製造和快速原型製造,提高生產(chǎn)效率和產品質量。數字化加工技術還可以為(wéi)起落架(jià)的(de)設計和優化提供強有力的(de)支持,為航空工業的創新發展注入(rù)新的活力。
三、結論與展望
隨著航空工業的(de)不(bú)斷(duàn)發展,飛機起落架精密加工解決(jué)全(quán)案的應用將越(yuè)來越廣泛。通(tōng)過精密鑄造、表麵強化和數字化加工等技術的應用,我們可以有效提高飛機(jī)起(qǐ)落架的性能與安全性,為航空工業的發展(zhǎn)做出重要貢獻。未來(lái),隨著新材料、新工藝和新技術的不斷湧現,飛機起落架精密(mì)加工(gōng)將迎來更加廣(guǎng)闊的發展空間(jiān)。我們相信,在全體航空工(gōng)業從業(yè)者的共同努力下,航空工(gōng)業必將迎(yíng)來更加輝煌的(de)明天!
「飛機(jī)起落架」精(jīng)密加工解決全案,實現航空零部件性(xìng)能與安全齊飛
安全起航,精準降落!跨越千裏(lǐ)的飛行之旅,細看精密加(jiā)工技術對起(qǐ)落架(jià)係統高效運行和飛機整體安全的精密使命!
——PME觀點
飛機起落架
每一(yī)個零部件的精雕細(xì)琢
小小的起落架
承載著生命必須(xū)承受之重!
起落架與(yǔ)機體、發動機、航電係統共同構成現代飛機的四大(dà)主要係統。起落架又被稱為“生命的落腳點”或“飛機的腿腳”,它在飛機起飛、著陸、地麵滑(huá)行和停放過程中起著至關重要的承力作用。
起落架分為主起落架和前起落架,重量約占飛機總重量的3.5%-5.0%,占飛機結構(gòu)重量約10%-15%。起落(luò)架的(de)製造工序複雜且專業(yè)性強,是飛機機載係統中結構最複雜(zá)的構件之(zhī)一,涉及到上千種零件,且對每一(yī)個零件(jiàn)的精(jīng)度和一致性有著嚴苛的標準。
例如,起落架關鍵零(líng)部件包括主支柱、扭矩連杆(gǎn)、深孔加工的前/主起活塞杆、外筒和輪軸等。其中,主支柱需要在(zài)著陸時承受飛機的重量,需要一定的高精(jīng)度和強度;扭矩連杆(gǎn)則用於防止(zhǐ)起落架旋(xuán)轉而提供(gòng)必要的靈活性。
航空領域的隱形英雄
飛機起落架的精(jīng)密使(shǐ)命!
這些零部件多由難切削加工的超高強度(dù)鋼和鈦(tài)合金等先進材料製成,具(jù)有熱性差、塑性小、化學活性高等特點,而且機械加工量(liàng)大(dà)、材(cái)料利用(yòng)率低,同(tóng)時還要滿足高強度、高韌(rèn)性、耐(nài)腐蝕(shí)、抗疲勞等要求。
因此,起落架的技術水平和零部件可靠性對於飛(fēi)機整體的(de)性能(néng)和使用至關重要。為了加工這些精密零件,確保飛機(jī)的安全運行,相關產商有時需要根據飛機的(de)使用(yòng)環境和特殊要(yào)求進(jìn)行定製化設(shè)計,以(yǐ)滿足不同飛機的需求。近年來,隨著民用航空飛機持續上漲的應用需求,相應的航空精密零部件製造企業也得到(dào)了快速發展。
值得一(yī)提的是,中航飛機起(qǐ)落架(jià)有限責任(rèn)公司在航空領域取得了(le)顯著成就,特別是在國產大型客機C919項(xiàng)目中,公司(sī)負責提供關鍵的主(zhǔ)起落架(jià)模型,這標誌(zhì)著公司在高(gāo)端民(mín)機起落架(jià)製造領(lǐng)域的進一步突破,緊隨其在新型(xíng)渦(wō)扇支線飛機(jī)ARJ21項目起落架批量(liàng)交付後的又一重要(yào)裏程碑。此外,中航(航空工業起落架)還成功自研並(bìng)集成交付了AG600大型滅火/水上救(jiù)援兩棲飛機的起落架係(xì)統,為我國航空工業和飛機起落架設計與製造領域做出了重(chóng)要(yào)貢獻。
關鍵性技術突破
主起落架關鍵鍛件全部實現國產化!
2023年5月28日,國產大型客機C919成功完成首次商業(yè)飛行,這標誌著我國在高端製造業上取得了重要進展(zhǎn)。這款飛機的(de)百餘零部件都由國內生產製造,國產化(huà)率約為(wéi)50%-60%。
並且C919已實現主起落架關鍵鍛件(jiàn)的全部國(guó)產(chǎn)化,主起落架外形輪廓、尺寸、重(chóng)量數據等技術指標(biāo)均符合中國民航局適航規章要求。然而,在航空製造市場迅速發展的背景下,我們仍需進(jìn)一步提升航空零部件技術(shù)水平。
飛(fēi)機起落架是承受(shòu)巨大力學負荷的關鍵組件,其精密加工技(jì)術對於確保整機性能和安(ān)全至關重要。隨著科技的進步,新材料和新工(gōng)藝的廣泛應用在提(tí)升起落架的性能和可靠性方麵起到了(le)顯著作用(yòng)。
通過采用先進的製造技術和材料科學成果,起落架(jià)的設計和生產不斷優化,能夠滿足日益嚴苛的航空標(biāo)準和運營要求。
飛機起落架(jià)關鍵零部件
精密加工技術解決方案
精密磨削(xuē)技術解決方案
在航空航天製造領域,製造技術正(zhèng)朝著高性能、精密化(huà)和數字化等方向發展。以大(dà)型客機的飛機起落架為例,其製造周期通常需(xū)要六個(gè)月,並且所有金屬零件都需要經過磨削來達到最佳表麵狀態(tài)。為了實現這一目(mù)標,通常會使用(yòng)數(shù)控內外圓複合磨床(chuáng)、數控精密磨削或多軸(zhóu)聯動(dòng)的磨削裝備等先進設備和技術。
例如,C919飛機起落架的磨削(xuē)裝備來源於達諾巴特集團的(de)DANOBAT馬鞍磨床DANUNI。該磨床集(jí)成了起落架工件內外磨削功能,采用工作台移動式結構,可進行內圓(yuán)磨削、外圓磨削、拋光磨削、螺紋車削和臥式(shì)車削等多種加工方式,並支持剛玉砂輪、CBN砂輪和金剛石砂輪的使用。該(gāi)磨床可以用於精密磨削各種飛機起(qǐ)落架的外圓和內孔,包括複雜形狀活塞的內孔和(hé)外圓。
DGC達(dá)諾巴特集團
飛(fēi)機起落架前、主起活塞杆、外筒、輪軸等零件均為(wéi)細長筒形件,使用刀具切削加工會導致磨損嚴重,同時刀杆(gǎn)剛性不足和刀具耐(nài)用度過(guò)低等問題會影(yǐng)響零件加工的表麵粗糙度和(hé)尺寸精度。因此,深孔加工技術為飛機起落架的製造提供了重要的(de)技術支持。
深孔加工技術主要依靠特定(dìng)的鑽削技術,對長徑比大於10的深孔孔係和精密淺孔進行鑽削加工。通(tōng)常需要使用專用的深孔鑽床,通過一次走刀便可獲得理想的加工效果,如零件表(biǎo)麵的(de)光潔度、尺度精(jīng)度和孔位置的準確性。在起落(luò)架製造過程中,可以采用專用數控加工設備來滿足具體(tǐ)的(de)需求。
去毛刺技術(shù)解決方案
隨著飛機起落(luò)架零件結構日益複雜,加上難(nán)以加工的材料屬性,去毛(máo)刺技術已成為不可或缺的重要環節。傳統的噴砂、機(jī)械拋光等(děng)工藝(yì)可(kě)能會對零件(jiàn)表麵造成(chéng)損傷(shāng)或破壞其精密尺寸。
這裏重點一提,好優利的倒角刀具在飛機起落架零部件去毛刺環節中的(de)應用,其精(jīng)密刀具專門用於執行孔口(kǒu)正(zhèng)反麵(miàn)去毛(máo)刺(cì)和倒角等多種(zhǒng)加(jiā)工任務,以達(dá)到高精度和高品(pǐn)質的製造標準。
例(lì)如,在(zài)去除(chú)孔(kǒng)口毛刺的過程中,其刀具能(néng)夠一次性完(wán)成正反(fǎn)兩麵的處理,確保毛刺(cì)被徹底消除,避(bì)免潛在的故障風(fēng)險。同時,刀具還適用(yòng)於倒角和锪沉孔操作,從(cóng)而進一步提升起(qǐ)落(luò)架組件之間的配合精度和長期耐(nài)用(yòng)性。
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好優利精密刀具
起(qǐ)落架零(líng)部件除(chú)了(le)使用高強度金屬材料(鋼、鈦、鋁合金等(děng))來製造,還有很多(duō)飛機使用了先(xiān)進複合材料。隨著複合材料在航空領域的應用越來越廣泛,直升機和小型(xíng)飛機的複合材料用量將達到70%-80%左右。
例如,“由北京航空(kōng)材料(liào)研究院(yuàn)研(yán)製的PEEK/AS4C熱塑(sù)性樹脂單向碳纖維預浸(jìn)料及其複合材料具有優異的(de)抗斷(duàn)裂韌性、耐水性、抗老化性、阻燃性和抗疲勞性能,適合製造飛機主承力構件(jiàn),可(kě)在120℃下長期工(gōng)作,已用於飛(fēi)機起(qǐ)落架艙護板前蒙皮。”
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複合材料在加工後往(wǎng)往會留下薄如羽毛的毛刺,很難在兼顧零件表麵清潔度和尺寸(cùn)的情況下進行去除(chú)。一種有效的方法是電解去毛刺技術,該技術利用電化學反應原理,對複(fù)合材料製成的零部件(jiàn)進行去毛刺處理。這種方法不僅(jǐn)可以有效去除毛刺,還能提高零件的表麵質量,有利於延長零部件的使用壽(shòu)命。
然而,需要注意的是,電解去毛刺技術的(de)應用(yòng)也並非沒有缺陷,對於形狀複雜、由多(duō)種材料製(zhì)作而(ér)成(chéng)的零件,可能需要更為特殊的去毛刺方法。👉更多相關技術及設備詳解(jiě),敬(jìng)請關注(zhù)“PME精密加工(gōng)博覽會”!
工業(yè)清洗(xǐ)技術解決(jué)方案
起落架表麵的結構和材料容易受到腐蝕和壓力損傷,這(zhè)會極大地(dì)縮短其(qí)壽命並增加維修費用(yòng)。因此,在起落架的製(zhì)造和維修過程中,需要對減(jiǎn)震支柱、轉彎機構、收放(fàng)裝置等構件進行(háng)清洗,以去除汙垢和殘留物。傳統的水壓清洗在應用於飛機起落架(jià)等精密部件時,存在將(jiāng)水壓入套筒和結合處的風險,可能會造成侵(qīn)蝕或損傷。蒸汽清洗提供了一種更為精細和安全的清洗方式,尤其適(shì)合用於(yú)去除金屬(shǔ)表麵的油脂(zhī)和殘留物。
蒸汽清洗的(de)工作原理是利用高溫高壓的飽和蒸汽,對被清洗表麵的(de)油漬物顆進行溶解,並(bìng)將其汽化蒸發,能讓飽(bǎo)和蒸汽清洗過的表麵達到超淨態。飽和蒸汽(qì)可(kě)以有效切入任何細(xì)小的孔洞和裂縫,剝離並(bìng)去除其中的汙漬和殘留物,同時,蒸汽的高溫特性還具備消毒作用(yòng),能夠殺滅細菌和其他微生物,確保零部件的衛生安全。從而,能夠保護和延長(zhǎng)飛機起落架等關鍵零部件的使用壽命。
圖源埃克科林ECOCLEAN官網
Ecoclean可(kě)以為航空(kōng)航天領域(yù)提供先進的蒸(zhēng)汽清(qīng)洗產(chǎn)品和技術,並致力於全球範圍內的工業零(líng)件清洗、表麵處理以及(jí)定製化自動化解決方案(àn),能夠輕鬆應對包括油脂、矽酸鹽殘留物(wù)、毛刺和金屬切屑等在內的各類複雜汙染挑戰。此外,Ecoclean的服務項目包括噴射清洗、超聲波精密零件清洗、真空碳氫清(qīng)洗等,這些精心設計的服務能夠為航空工業的關(guān)鍵部件提供專業的清洗解決方案,涵(hán)蓋起(qǐ)落架組件、發動機、渦輪機、減(jiǎn)速機和(hé)齒輪等重(chóng)要零件。
公司開發的EcoCsteam技術采用飽(bǎo)和水蒸汽(qì)進行清潔,能夠迅速(sù)且徹底地清除表麵上的各種汙垢(gòu),而無需使(shǐ)用化學(xué)洗滌劑。這種環保且高效的清洗方法不僅確保了(le)清洗(xǐ)效果,而且對於航空領域的高安全性要求來說(shuō)至關重要。
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而幹冰清洗技術可以用(yòng)於起落架的輪(lún)倉區等(děng)其他工業材料表麵的油汙、切屑粉末、毛刺、鑄沙、焊渣等(děng)雜質清(qīng)洗。該技術利用高速噴(pēn)射幹冰(bīng)顆粒到被清洗物體表麵進行預處理或清除塗層,對(duì)工件表麵幾乎沒(méi)有任何傷害,且(qiě)不使用腐蝕性化學品,屬於綠色環保、零汙染、零排(pái)放的(de)清洗方式。此外,起落架係統可(kě)以在無需拆卸的情況(kuàng)下完成快速清潔,並且避免傳統清洗方式中涉及到的電氣問題,該技術也可以用於(yú)維護航空(kōng)其他零部件。
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ICS公司是工業清潔係統的領(lǐng)先製造商和供應商,專門從事基於幹冰噴射技術的複雜創新設備(bèi)的研發、生產和銷售。憑借其在(zài)幹冰清洗領域的20多年經驗,該公司的技術和(hé)設備因其卓越的效率和安全性在包括航空航天在內的多個行業(yè)中得到了廣泛應用。
ICS公司致力於不斷創新和改進(jìn)其係統,以滿足特定應用的需求。其先進的幹冰清洗解決方案尤其適用於飛機(jī)起落架的維護,例如輪倉區的維修清洗以及去(qù)除起落架上的油汙等。通過使用(yòng)ICS的幹冰噴(pēn)射技術,航空公司能夠(gòu)有效地進行定期維護,確保(bǎo)起落架的性能並延長其使用壽命。此外,美國波音公司、麥道飛機(jī)製造公(gōng)司也采用幹冰清洗技術來清洗飛機起落架(jià)、發動機、飛機表麵油漆等。
表麵處理技術解決方案
熱噴塗技術在起落架(jià)零(líng)部(bù)件的精密加工中扮演著關鍵角色,它通過使(shǐ)用電弧、等(děng)離子噴塗或燃燒火焰等熱源,將金屬或非金(jīn)屬的粉末或絲材加熱至熔融或半熔融狀態。然(rán)後(hòu),利用焰(yàn)流或壓縮空氣將這(zhè)些材料以高速(sù)噴射到經過預處理的基體表麵,形成具有(yǒu)特定功(gōng)能的塗層。
這項技術不僅增強了部件的性能,還延長了其使用壽命。其次(cì),在修複飛機起落架零部(bù)件的表麵損傷和(hé)裂(liè)紋方麵也具(jù)有(yǒu)顯(xiǎn)著效果,能夠提升塗層的結合力和耐磨性。
中國航發(fā)北京航空材(cái)料研究院負責了C919大型客(kè)機(jī)材料的部分研發和應用研究工作,包括主起落架活塞杆模鍛件的試製(zhì)與(yǔ)交付。該研究(jiū)院開發的熱(rè)噴塗耐磨塗層有效克服了鈦合金耐磨性不足(zú)的技(jì)術挑戰,確保了部件的性能和安全(quán)性。此外,研究院還開發了多種(zhǒng)先進的噴塗技術,這些技術能夠實現(xiàn)超厚且高結合強度的不鏽鋼塗層修複,進(jìn)一步增強了部件的耐(nài)用性。
對於起(qǐ)落架的大型主承力構件(jiàn),表麵(miàn)熱處理可以通過精確控製(zhì)工件表層(céng)的加熱和冷卻過程,從而改變材料表層的組織結構提(tí)高其(qí)性能。這種(zhǒng)處理(lǐ)方法不僅增強了構件的耐磨性和抗疲勞能力,還通過精(jīng)細的工(gōng)藝控製實現了增脫碳和變形的有效管理,確保了構件尺寸(cùn)和形狀的精確(què)度以及承載能力的可靠性。
增材製造技術解決方案
飛機起落架3D打印製造技(jì)術(又(yòu)稱為增(zēng)材製造)在飛機起(qǐ)落架製造領域的應(yīng)用提供了顯著的技術優勢,包括設計靈活性、材料製造效率(lǜ)和生產流程(chéng)的優化等。通過整合多個組件成為一個單一部件(jiàn),該技術實現了減材製造,並大大縮短了生產周期,從而提升了整體(tǐ)生產(chǎn)效率。
此外,3D打印允許使用如(rú)鈦合金這樣的高(gāo)性能材(cái)料,增強了成品的耐腐蝕性和輕量化特性(xìng)。在實際應用中(zhōng),殲-15艦載機前起落架(jià)的主承(chéng)力結構(gòu)就是采用國內3D打印設備和高(gāo)強度鈦合金粉末製造的。
北京航空航天大學擁有目前國內最大的金屬3D打印機,其巨大(dà)的外部尺寸達(dá)到12米,使其能夠為中國的民用(yòng)航空和軍用飛機項目製造大型且複雜的組件,如鈦合金機身(shēn)骨架和高強度鋼製起落(luò)架。自2006年以來,北航就開始采用激光能量沉積技術生產某型號飛機起落架(jià)的關(guān)鍵(jiàn)部件,截至2014年(nián),這些部件已在實際操作中經曆了(le)超過2000次起(qǐ)降測試,證明了其可靠性與耐用性。
此外,在C919大型客機的研發和製造過程中,3D打印(yìn)技術已(yǐ)被成功應用於生產鈦合金(jīn)零件(jiàn),涵蓋了飛機起(qǐ)落架(jià)、發動機(jī)葉輪葉片、中(zhōng)央翼緣條、艙門等複雜構件以及機(jī)頭主風擋窗框等關鍵部位(wèi)。這一(yī)技術的應用顯著(zhe)減輕了飛(fēi)機的結構重(chóng)量,為(wéi)航(háng)空器的性能優(yōu)化(huà)提供了重要貢獻。
飛機(jī)起落架精密加工解(jiě)決全案:航空零部件性能與安全齊飛,共創航空(kōng)工業新篇章(zhāng)!
02-01-2024
