航空工業(yè)發(fā)展對高精密機床需求旺盛
發(fā)布者：
zhwedm 發(fā)布時間：2010-11-20 10:16:03
航空工業(yè)發(fā)展對高精密機床需求旺盛
航空工業(yè)步入黃金發(fā)展期，《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2009）》將大飛機項目列入16個重大專項，確立了發(fā)展民用飛機產(chǎn)業(yè)、開拓民用飛機市場進而成為航空大國和航空強國的基本發(fā)展戰(zhàn)略，表明了國家發(fā)展以大飛機為代表的民用航空器的堅定意志和決心。2008年我國航空工業(yè)體制大改革，航空一、二集團合并為中國航空工業(yè)集團，新組建中國商業(yè)飛機有限公司，則是國家為實現(xiàn)這一戰(zhàn)略構(gòu)想而作的重大努力和嘗試。
民機產(chǎn)業(yè)將以此為起點在我國形成一個新興的產(chǎn)業(yè)，這個新興產(chǎn)業(yè)蘊藏有巨大的潛力和商機。據(jù)波音公司2009年最新預(yù)測，中國未來20年需要新飛機3770架，總價值4000億美元。具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的ARJ21-700支線飛機，至今雖然處于適航取證階段，但已有訂單240架。事實上，大客機及支線飛機只是民機分類中的一部分，民機范疇不僅包括大型干線客貨運輸機和支線飛機的商用類飛機，同時還包括廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、礦業(yè)、建筑業(yè)等諸多領(lǐng)域以及醫(yī)療衛(wèi)生、搶險救災(zāi)、氣象探測、海洋監(jiān)測、科學試驗、遙感測繪、教育訓練、文化體育、公務(wù)飛行、私人航空、旅游觀光等領(lǐng)域的通用類飛機。在這些領(lǐng)域，對飛機的應(yīng)用需求隨經(jīng)濟的快速發(fā)展與日俱增，飛機的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌玫竭M一步的擴展。
在市場需求的拉動下，目前，我國航空工業(yè)自主創(chuàng)新成果也收獲頗豐。以殲10、殲11、梟龍、飛豹、獵鷹、山鷹、K8以及直8、武直10等為代表的新型先進軍機、教練機和武裝直升機已成為我軍裝備的主力。ARJ-700、新舟60、新舟600、新舟700等支線飛機以及直9、直11和EC120等多用途直升機的研發(fā)制造業(yè)取得重大進展，已經(jīng)或即將推向市場。這些成果為我國航空工業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
同時，航空發(fā)動機研發(fā)制造瓶頸也取得重大突破。昆侖、秦嶺、太行等航空發(fā)動機的最新研制成果，已經(jīng)或即將終結(jié)長期制約我國航空工業(yè)發(fā)展的瓶頸，國產(chǎn)飛機使用國產(chǎn)發(fā)動機的時代已經(jīng)來臨。航空發(fā)動機雖是飛機的一個部件，但卻是“皇冠上的鉆石”。該項技術(shù)的突破對我國航空工業(yè)的發(fā)展均有決定性的意義。
從外部市場環(huán)境來看，目前我國航空工業(yè)國際合作前景廣闊，國際市場潛力巨大。世界民用飛機生產(chǎn)的慣例是全球采購，雖然國際金融危機對我國航空工業(yè)的轉(zhuǎn)包生產(chǎn)產(chǎn)生了一些不利的影響，但國際航空運輸業(yè)的發(fā)展前景依然樂觀，其快捷方便的特點也是其他運輸業(yè)所不能取代的。加之，我國的航空產(chǎn)品具有物美價廉的特點，特別適合發(fā)展中國家的需求。以K8教練機為例，截至目前累計出口300余架，手持訂單150余架，價值人民幣50余億元，滿足企業(yè)三年生產(chǎn)需求，且國慶60周年閱兵之后，全球訂單呈現(xiàn)迅速增長之勢。
根據(jù)中國商業(yè)飛機有限公司有關(guān)負責人介紹，大飛機項目3～5年內(nèi)將投入600億元，其中300億元作為前期研發(fā)費用，另300億元將用于能力建設(shè)，而到最終投放市場，相關(guān)投入總體上將達到2000億元，相當于三峽工程的總投資。如此龐大的投資規(guī)模還并不是中國航空工業(yè)投入的全部，還有承擔大型運輸機任務(wù)的中國航空工業(yè)集團的投資以及用于軍機和多種通用飛機的投資費用。一個新興的快速發(fā)展中的蘊藏著巨大發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)，其投資規(guī)模應(yīng)該是十分巨大的，回顧比較我國進入WTO之后汽車工業(yè)的投資規(guī)模，也不難得出這樣的結(jié)論。
行業(yè)概況掃描
2008年，中國航空工業(yè)集團實現(xiàn)總收入1660億元，同比增長12.31%，實現(xiàn)利潤和收益72億元，同比增長11.58%，與1999年的不足400億元相比，實現(xiàn)翻兩番增長。
2009年中國航空工業(yè)集團公司1～9月總收入、利潤同比分別增長11.43%和34.85%，增速均高于中央企業(yè)和軍工集團平均水平，綜合效益指數(shù)同比提高2.7個百分點。
高精密機床需求旺盛
飛機是人類迄今為止制造的最為復(fù)雜、技術(shù)含量最高的產(chǎn)品。一架大飛機由300~500萬個零件組成，且眾所周知，其零件的復(fù)雜程度和近似嚴酷的品質(zhì)要求，吸納大量高技術(shù)高品質(zhì)裝備參與其中。
大飛機對機床的需求，第一，因其屬于新興產(chǎn)業(yè)，涉及到我國機床行業(yè)以前未曾涉足的領(lǐng)域，賦予機床工具行業(yè)全新的發(fā)展機遇。第二，大飛機由于其“大”，原有的部分制造設(shè)備不能夠滿足其對“大”規(guī)格的要求，這使得大飛機的制造設(shè)備有了更新?lián)Q代的需求。第三，大飛機包括整個民用飛機范疇，由于其自身的商業(yè)性質(zhì)，在安全性、經(jīng)濟型、環(huán)保型、舒適性、適航性等方面均有其特殊的要求和標準，原有的部分制造設(shè)備將不能夠滿足其零件的加工技術(shù)要求。第四，隨著材料工業(yè)的發(fā)展，越來越多的新材料、高技術(shù)復(fù)合材料被飛機制造業(yè)采用，需要與之相適應(yīng)的制造裝備應(yīng)對。第五，為提高安全可靠性，盡量減少零件總數(shù)設(shè)計思想下的采用整體制造技術(shù)是目前世界航空制造業(yè)的發(fā)展趨勢，無疑對機床的品種、功能和性能提出了新的要求。除了航空制造業(yè)本身對機床的直接需求，由于與其他如機械、電子、材料、冶金、儀器儀表、化工等工業(yè)行業(yè)密切相關(guān)，航空制造業(yè)的興起也將引發(fā)關(guān)聯(lián)行業(yè)需求的興起，同樣對機床行業(yè)市場拓展帶來新的契機。
由于飛機零件種類繁多，因此對機床的需求分為機體結(jié)構(gòu)件加工和發(fā)動機零件加工兩大類。
機體結(jié)構(gòu)件加工需要規(guī)格趨大、工作臺尺寸達5000mm×20000mm以上的三至五軸龍門鏜銑床，用于梁類、壁板、框類零件的加工；專用于機翼大梁加工的五軸聯(lián)動定梁龍門移動式仿形復(fù)合加工中心；用于機翼縱墻、半框、翼肋、接頭類零件加工的立式加工中心和數(shù)控立式銑車；用于加工中規(guī)格高精度零件的五軸臥式加工中心；通過寬度小于1000mm，主軸轉(zhuǎn)速30000r/min～40000r/min的五洲高架龍門式型材銑床；用于加工起落架主支柱和緩沖支柱的車銑復(fù)合加工中心以及蒙皮拉伸機、蒙皮滾彎成形機、三輥校平機和型材拉玩機等。
發(fā)動機結(jié)構(gòu)件加工所需的機床則包括數(shù)控立車和數(shù)控精密立車、數(shù)控臥式車床、立式加工中心、立臥轉(zhuǎn)換加工中心、數(shù)控緩進給磨床、數(shù)控線切割機、電火花蜂窩磨床、臥式五軸加工中心、精密雙主軸車銑復(fù)合中心、最大滾壓直徑達覫80mm的滾絲機、數(shù)控超精密車床、多級電脈沖小孔加工機床、數(shù)控電火花高速小孔機床、五軸葉片加工中心、數(shù)控立式圓臺磨床等。
航空工業(yè)對機床的要求之高幾乎涵蓋了現(xiàn)代機床的全部成果，這也是國產(chǎn)機床難以進入其核心制造的原因所在。機床行業(yè)應(yīng)緊緊抓住航空工業(yè)進入黃金發(fā)展期的難得的機遇，大力提升產(chǎn)品的技術(shù)含量和制造水平。
需要新型刀具材料
為了提高飛機的飛行效率，降低其生命周期成本，飛機制造商正在越來越多地使用復(fù)合材料和鈦合金。例如，波音787和空客A350的機身大部分將用復(fù)合材料制成。在商務(wù)客機市場上，豪客比奇公司的PremierIA型和Hawker4000型客機的機身將全部采用復(fù)合材料制造；Eviation公司的EV-20Vantage型飛機的機翼和機身也將采用全復(fù)合材料。隨著復(fù)合材料、鈦合金以及由兩種材料構(gòu)成的疊層材料在飛機結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用日益增多，對需要使用高硬度、高韌性刀具材料的切削加工提出了具有挑戰(zhàn)性的要求。
復(fù)合材料的使用推動了零件的合并和連接，減少了所需緊固件的數(shù)量。但是，大多數(shù)被取消的緊固件都屬于“面積緊固件”———即可用自動化工序加工的大量小直徑緊固件。因此，保留下來的大部分緊固件的安裝孔直徑和厚度都較大，并由多種材料疊合而成，加工難度也更大。由于石墨復(fù)合材料與鋁之間的接觸可能會引起化學電流腐蝕，而安裝在石墨復(fù)合材料上的結(jié)構(gòu)件通常都是鋁制件。這兩種材料的鉆削加工都很困難，而將它們組合為疊層后進行鉆削加工難度就變得更大。因此，除了鉆削參數(shù)與加工傳統(tǒng)工件材料不同以外，還需要采用不同的刀具材料。
除了鉆削加工這些由不同材料復(fù)合在一起的新型材料的挑戰(zhàn)外，目前的飛機機身裝配對鉆削加工的性能和質(zhì)量也提出了新的挑戰(zhàn)：如需要在厚度更大的疊層復(fù)合材料上鉆削直徑更大的孔；為了縮短機身裝配時間，對“一次過”鉆削、干式或近干式鉆削以及高效裝配的需求日益增加等；這些因素都會大幅縮短刀具的使用壽命。因此，為了降低每孔加工成本、提高生產(chǎn)率，就需要采用新的刀具材料。
此外，為了縮短最終裝配工序的流程時間，也必須提高刀具的使用壽命。
隨著飛機的市場需求不斷增長，刀具行業(yè)迎來廣闊的市場機遇同時，也對國產(chǎn)刀具提出了更高的要求，為我國航空工業(yè)開發(fā)并提供加工性能更優(yōu)異的刀具，國產(chǎn)刀具商任重而道遠。
版權(quán)聲明：工控網(wǎng)轉(zhuǎn)載作品均注明出處，本網(wǎng)未注明出處和轉(zhuǎn)載的，是出于傳遞更多信息之目的，并不意味 著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性。如轉(zhuǎn)載作品侵犯作者署名權(quán)，或有其他諸如版權(quán)、肖像權(quán)、知識產(chǎn)權(quán)等方面的傷害，并非本網(wǎng)故意為之，在接到相關(guān)權(quán)利人通知后將立即加以更正。聯(lián)系電話：0571－87774297。
