航天飛行器金屬結(jié)構(gòu)的制造工藝及檢驗(yàn)方法研究

耿雪峰

摘 要：我國航天技術(shù)通過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)邁向了世界。人們已經(jīng)意識(shí)到航天飛行器在航天技術(shù)中發(fā)揮了重要作用，并且對其進(jìn)行了積極的研究。在空間開發(fā)中航天飛行器發(fā)揮了主要作用，其已經(jīng)成為航天高技術(shù)研究的重點(diǎn)。在這樣的情況下，對航天飛行器金屬結(jié)構(gòu)的制造工藝和檢測方法的研究具有重要意義。該文主要分析了航天飛行器的工藝特點(diǎn)和發(fā)展，飛行器結(jié)構(gòu)件的數(shù)控加工技術(shù)，飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性檢驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：航天飛行器 金屬結(jié)構(gòu) 制造工藝 檢測

中圖分類號：TM571.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（c）-0101-03

1 航天飛行器的發(fā)展和工藝特點(diǎn)

我國航天飛行器制造技術(shù)在迅速發(fā)展的同時(shí)，對加工飛行器結(jié)構(gòu)零件要求也迅速提升，特別是對表面零件質(zhì)量、加工零件的精度都產(chǎn)生了較高的要求。當(dāng)前很多發(fā)達(dá)國家都在朝著高精度、高效率和高柔性的方向發(fā)展制造技術(shù)，并且已經(jīng)大量應(yīng)用銑削機(jī)床，科學(xué)研究了飛行器制造特點(diǎn)以及所采用的工藝。

1.1 航天飛行器的工藝特點(diǎn)

1.1.1 滿足飛行器重量輕的要求

航天飛行器功能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)就是重量輕。有效提升飛行器的功能以及節(jié)省發(fā)射總體成本的就是使飛行器結(jié)構(gòu)重量降低。例如指揮艙，假如可以減輕30%的重量則可以多載儀器設(shè)備為904kg，或者為宇航員提供更多的工作便利。針對使用了100次的航天飛機(jī)而言，重量每減輕1kg，就有90美元可以節(jié)約下來。為了使飛行器重量減輕，將新型結(jié)構(gòu)材料成功應(yīng)用在飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，從而促進(jìn)了新的工藝特點(diǎn)的產(chǎn)生。例如，金屬復(fù)合材料有極小的比重，普遍在1～2之間。所以，目前的金屬結(jié)構(gòu)的飛行器已被金屬復(fù)合材料所取代，并得到了廣泛的應(yīng)用。

1.1.2 滿足飛行器機(jī)械性能的要求

為了有效提升飛行器結(jié)構(gòu)自然頻率與結(jié)構(gòu)的抗壓穩(wěn)定強(qiáng)度；需要盡量提高材料的彈性模量。為了適應(yīng)低溫與高溫條件下的強(qiáng)度需求，并積極增加有效載荷，應(yīng)使材料的比強(qiáng)度盡量增加。為滿足飛行器高強(qiáng)度、高模量的需求，飛行器采用了更多的鎢、鉬等難熔合金以及鈦合金，進(jìn)一步形成了創(chuàng)新的工藝特點(diǎn)。

例如廣泛應(yīng)用的鈦合金，其本身的特點(diǎn)通過加工切削、成形、熱處理、焊接全部體現(xiàn)了出來。

成形特點(diǎn)：通常需要利用加熱成形。這是因?yàn)樵谑覝叵骡伈粌H不容易成形，而且與鋼、鎂相比，還有較差的性能。原因在于：由于強(qiáng)度比較高，沖壓壓力要求很高；塑性性能較差，塑性變形范圍很小，難以控制；彈性變形范圍較大，回彈大，需要的形狀和尺寸很難達(dá)到；有非常敏感的表面缺陷，極易形成裂縫。

加工切削特點(diǎn)：切割的速度通常情況下都較低，進(jìn)給量有較大的要求，有適當(dāng)?shù)那懈钌疃?，?dǎo)致刀刃與表面硬化層脫離，在切割過程中不會(huì)中斷進(jìn)給操作；并且能夠選擇正確的道具幾何形狀和材料。

焊接特點(diǎn)：高溫狀態(tài)下鈦容易遭受空氣的污染，且有粗大的晶粒，很快就被冷卻，易導(dǎo)致脆性，這些特點(diǎn)都使焊接質(zhì)量大大的降低了。通常來說，φ合金焊接功能要比φ+β合金功能好，況且β合金作為熔焊也是不合適的。因此，通常在焊接過程中全部采用惰性氣體來保護(hù)鈦合金，防止與空氣的接觸。焊后作為真空退火從而使應(yīng)力消除。

熱處理特點(diǎn)：在加工鈦合金過程中及之后，時(shí)常作為各類熱處理，以便有效改善機(jī)械功能和工藝性能。具體包含了應(yīng)力消除退火的熱處理，再結(jié)晶退火以及提升塑性；時(shí)效和淬火處理，有效強(qiáng)化合金。

1.1.3 滿足飛行器物理性能的要求

飛行器工藝中需要解決的一個(gè)主要問題是飛行器結(jié)構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性問題。如熱膨脹性能，針對飛行器高微波天線反射器結(jié)構(gòu)，尺寸精度是最基本的原則。在空間溫度交變的情況下，需要保證穩(wěn)定的天線尺寸，這是問題的一個(gè)關(guān)鍵所在。如針對航天相機(jī)的鏡筒結(jié)構(gòu)件，為了使鏡筒結(jié)構(gòu)件和光學(xué)鏡頭玻璃有效組合而不形成應(yīng)力，則需要擁有不同材料的光學(xué)鏡頭與鏡筒的熱膨脹系數(shù)要相近。除復(fù)合材料外，鈦合金的熱膨脹系數(shù)與光學(xué)鏡頭玻璃的熱膨脹系數(shù)近似，這就需要在整個(gè)加工過程中確保穩(wěn)定的鈦合金尺寸穩(wěn)定性。航天飛行器物理功能使制造飛行器工藝形成了微米數(shù)量級特點(diǎn)。另外，比熱功能、導(dǎo)電功能、導(dǎo)熱功能等對飛行器也產(chǎn)生了對應(yīng)的要求。

1.1.4 滿足飛行器空間性能的要求

一系列部件組成了航天飛行器，這些部件只有溫度適當(dāng)?shù)臈l件下才能穩(wěn)定地工作。飛行器的溫度在空間要?dú)v經(jīng)從月球陰影中低于絕對零度，到太陽直射下達(dá)到1萬多度的飛行溫度環(huán)境，有長達(dá)幾天至幾年的工作時(shí)長。對此，構(gòu)建航天飛行器的溫度平衡系統(tǒng)是勢在必行的。這也是航天飛行器獨(dú)具特色的新系統(tǒng)，也稱溫控系統(tǒng)。從設(shè)計(jì)上分析溫控系統(tǒng)包含了被動(dòng)和主動(dòng)溫度控制。從工藝上分析，具體是涂層工藝需要符合溫度設(shè)計(jì)要求。為了將一個(gè)適當(dāng)?shù)耐繉犹峁┙o航天飛行器，這樣就促使了涂層一定具有特殊的光電學(xué)特點(diǎn)，同時(shí)必須在空間環(huán)境中維持這一特點(diǎn)。

未涂的金屬表面：為使表面輻射特點(diǎn)穩(wěn)定且重復(fù)，需要對表面進(jìn)行處理，一般采用的處理方法時(shí)拋光與噴砂。

涂漆技術(shù)：這類涂層技術(shù)熱輻射性質(zhì)具有較大的可控范圍，成本低廉工藝簡便，因此具有廣泛的應(yīng)用范圍。

電化學(xué)涂層工藝：其原理是對電化學(xué)積極應(yīng)用，改變了金屬表面結(jié)構(gòu)，或者鍍上所需的金屬。

沉積涂層蒸發(fā)工藝：具體是指將金屬或電介質(zhì)在真空中蒸發(fā)，并且使金屬或電介質(zhì)膜在被涂表面進(jìn)一步沉積和形成，最終獲得所需的溫控表面。

自控涂層工藝：具體是指該涂層表面提高表面溫度時(shí)，相應(yīng)提升了反射率。這一自控涂層工藝擁有不變的單色輻射性質(zhì)的自控涂。

1.1.5 滿足飛行器高精度要求

通過自旋穩(wěn)定積極控制通信衛(wèi)星在空間運(yùn)行姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)同步定點(diǎn)的目的，衛(wèi)星質(zhì)量參數(shù)特性按照測軌跟蹤的高精度的嚴(yán)格要求被限制在某一精度測試范圍內(nèi)。如在零點(diǎn)零幾度的高精度范圍內(nèi)充分保證何軸線及其慣性主軸之間的夾角，最終實(shí)現(xiàn)在空間中限制其進(jìn)運(yùn)，進(jìn)一步形成穩(wěn)定的姿態(tài)。在這一工藝上怎樣實(shí)行是一個(gè)技術(shù)問題。所以，測試星體質(zhì)量特性的動(dòng)平衡機(jī)需要較小的噪聲，以便得到設(shè)備的高敏感度。衛(wèi)星的剛度差異，強(qiáng)度橫向較低，促使其形成了很低的自旋轉(zhuǎn)速，一定提升動(dòng)平衡對系統(tǒng)進(jìn)行支持的剛度，導(dǎo)致彈性系統(tǒng)的頻率超過三倍以上的衛(wèi)星轉(zhuǎn)速測試，展現(xiàn)出衛(wèi)星更低自旋轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)。這樣航天飛行器特有的超低轉(zhuǎn)速、超低頻、高精度宇航動(dòng)平衡機(jī)就出現(xiàn)了。

1.1.6 滿足飛行器可靠性的要求

除利用高可靠零件形成的電子元件的高可靠工藝外，從整體結(jié)構(gòu)來看，最關(guān)鍵的是保證控制系統(tǒng)執(zhí)行操作的高可靠密封性。對于工藝來講，除了需要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)清潔的環(huán)境以外，焊接工藝與清洗工藝是確保系統(tǒng)高可靠性的重要因素。由于管路的所有接頭，包含要求一次性焊成焊接接頭，嚴(yán)格禁止出現(xiàn)切斷重焊問題，進(jìn)而防止硬顆粒進(jìn)入系統(tǒng)確保整體的密封性。特別是針對采用的不脫裝的管路系統(tǒng)，在整體情況下實(shí)施焊接，由于不會(huì)遭遇空間位置的約束，這一焊接工作非常困難。所以，需要利用先進(jìn)的可以保證一次成功的焊接新技術(shù)，以及選擇科學(xué)的焊接參數(shù)。例如利用全面焊接、高頻感應(yīng)釬焊等新技術(shù)積極焊接鈦合金管路。而電子束焊接等一些創(chuàng)新工藝，雖然比較先進(jìn)，但是由于飛行器的特殊情況而無法采用。

1.1.7 滿足飛行器壽命較長的要求

為了保證飛行器有較長的使用壽命，需在-20℃到+50℃使用范圍內(nèi)設(shè)計(jì)具有密封要求的窗門結(jié)構(gòu)和發(fā)揮基準(zhǔn)功能的大尺寸薄壁結(jié)構(gòu)件，在幾年之內(nèi)有效保證尺寸的穩(wěn)定性。需要采用合理的穩(wěn)定處理技術(shù)。當(dāng)前我國在工序間利用兩次冷水處理鋁合金薄壁大尺寸框件，通過一定時(shí)期的實(shí)測說明這一精度幾乎并沒有發(fā)生改變，但是對長期工作之后空間尺寸穩(wěn)定性的研究還缺乏驗(yàn)證數(shù)據(jù)。對于溫控涂層技術(shù)來講，需要思考空間環(huán)境長期影響涂層性能的情況，需要有效提高材料與工藝的穩(wěn)定性。

1.2 航天飛行器工藝的發(fā)展

1.2.1 應(yīng)用與發(fā)展復(fù)合材料工藝

由于廣播衛(wèi)星的能源要求，需要采用拋物面的天線及太陽能帆板結(jié)構(gòu)，其重點(diǎn)就在于積極突破復(fù)合材料工藝。這就要對材料的固化規(guī)律進(jìn)行掌握，通過各種方式積極確定工藝參數(shù)。加強(qiáng)模具研究。

1.2.2 應(yīng)用與發(fā)展不同的材料

通過不同結(jié)構(gòu)的部件模具形成，加快對數(shù)控纏繞設(shè)備研制，使成形質(zhì)量得到保證。

膠接工藝。隨著逐漸應(yīng)用的復(fù)合材料，非金屬材料和金屬材料大量開始應(yīng)用膠接工藝。這一技術(shù)的關(guān)鍵是選擇最好的粘結(jié)劑，提升膠接功能及科學(xué)的工藝參數(shù)；積極組織膠接使用時(shí)間試驗(yàn)，提供大量參考數(shù)據(jù)來延長衛(wèi)星壽命。

1.2.3 應(yīng)用與發(fā)展數(shù)控技術(shù)

聯(lián)系飛行器的技術(shù)特點(diǎn)，衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的密封特點(diǎn)提出了加工機(jī)械的嚴(yán)格要求。只有利用數(shù)控技術(shù)才能加工雙曲面密封窗口和門蓋、高精度薄壁復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。并且數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)近些年來迅速發(fā)展，價(jià)格不斷降低，已經(jīng)成功開啟了數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用時(shí)代。

1.2.4 應(yīng)用與發(fā)展熱成形工藝

由于廣泛應(yīng)用的鈦合金與難溶金屬，促使必須積極發(fā)展熱成形工藝。目前的重點(diǎn)是鈦合金吹脹成形與超塑成形。具體是對成形中的控制變薄量和選擇設(shè)計(jì)模具積極突破，并且形成1∶1結(jié)構(gòu)件。

1.2.5 應(yīng)用與發(fā)展溫控涂層工藝

迫切需要掌握的重點(diǎn)是對復(fù)雜構(gòu)件的鍍金工藝積極穩(wěn)定；金屬復(fù)合材料的涂層工藝；以及為研究新飛行器開展各種需要的涂層新工藝并且在生產(chǎn)中運(yùn)用。

1.2.6 應(yīng)用與發(fā)展焊接工藝

重點(diǎn)解決在整體情況下飛行器自控執(zhí)行結(jié)構(gòu)管路系統(tǒng)的焊接方式；全位置的焊接技術(shù)參數(shù)及其設(shè)備的穩(wěn)定程度；在鈦合金管路焊接中運(yùn)用高頻感應(yīng)釬焊；同時(shí)積極研究新型焊接方法。

1.2.7 應(yīng)用與發(fā)展記憶合金工藝

對于飛行器來說，記憶合金具有很好的發(fā)展前景。特別是在自動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的管路中可以通過記憶合金接頭代替焊接接頭以及螺紋連接，進(jìn)一步對管路焊接與螺紋焊接無法掌控的微觀多余物有效改善，也有利于極強(qiáng)連接的可靠性。同時(shí)對于幾米甚至幾十米的大型天線來講，其更加突出了優(yōu)越性。因?yàn)橛洃浐辖鹉軌蛑谱鞒烧郫B式的天線，只有當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入軌道以后，太讓能積極照射天線才能夠時(shí)期恢復(fù)原來的工作尺寸。當(dāng)前在理解記憶合金的前提下，對工藝方法積極探索，明確工藝參數(shù)。

2 飛行器結(jié)構(gòu)件的數(shù)控加工技術(shù)

2.1 飛行器結(jié)構(gòu)零件的特點(diǎn)

2.1.1 航天飛行器機(jī)構(gòu)件

組成機(jī)體骨架與氣動(dòng)外形的主要部分是飛行器結(jié)構(gòu)件，它們的品種繁多、形狀復(fù)雜、材料多種多樣。與普通的機(jī)械零件相比，其加工難度相當(dāng)?shù)拇?，且具有較低的制造水平。在飛行器產(chǎn)品中，數(shù)控加工結(jié)構(gòu)件在零件加工過程中占有極大的比例，在新型航天飛行器中，超過70%屬于數(shù)控加工件。這些加工構(gòu)件的特點(diǎn)是數(shù)量多、技術(shù)難、加工時(shí)間長。

2.1.2 材料特點(diǎn)

材料不僅是航天飛行器制造的物質(zhì)基礎(chǔ)，還是航天飛行器達(dá)到人們預(yù)期的三維技術(shù)功能、使用時(shí)間和可靠性的技術(shù)基礎(chǔ)。高強(qiáng)、高可靠、輕質(zhì)是飛行器構(gòu)件材料的特點(diǎn)。復(fù)雜的系統(tǒng)、惡劣的使用條件、密集的高科技等是航天飛行器構(gòu)件的特點(diǎn)，這就促使其材料要突出下列特點(diǎn)。

（1）品種和類型較多。新一代的航天飛行器由于多會(huì)考慮安全與多用途，使用的新材料也逐漸多樣化。

（2）航天飛行器構(gòu)件材料的主要特點(diǎn)為高的比強(qiáng)度和比剛度，減輕結(jié)構(gòu)重量能夠加強(qiáng)飛行器的運(yùn)載能力，提升機(jī)動(dòng)性。因此，先進(jìn)的高強(qiáng)度復(fù)合材料獲得了更加廣泛的運(yùn)用。

（3）高溫合金是航天飛行器的主要組成部分，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)材料，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的不斷提高，也逐漸提高了渦輪前溫度，對材料的耐溫要求迅速提升。

（4）品質(zhì)要求極高。作為一種反復(fù)運(yùn)行產(chǎn)品，飛行器在規(guī)定的使用時(shí)間內(nèi)，提出了更加嚴(yán)格的可靠性、安全性的要求。

（5）抗疲勞性能是飛行器結(jié)構(gòu)件材料的另一重要特點(diǎn)。大量實(shí)踐證明，在飛行器失效案例中，超過80%是各種形式的疲勞造成的。

2.2 數(shù)控加工典型工藝的應(yīng)用

2.2.1 典型數(shù)控加工工藝

作為組成工藝標(biāo)準(zhǔn)化的重要內(nèi)容，典型數(shù)控加工工藝是在分類零件的基礎(chǔ)上有效統(tǒng)一工藝，對比較昂貴的材料特別合適，且對場合的要求也較高。對于那些產(chǎn)品品種比較單一的，有極其相似的產(chǎn)品類型，很多零件的相似度也較高，這對于更新產(chǎn)品速度較慢的企業(yè)來講，研究典型數(shù)控加工工藝更有利于生產(chǎn)應(yīng)用。

典型數(shù)控加工工藝是按照零件工藝特點(diǎn)實(shí)行分類編組，對同組零件的工藝過程和加工方式進(jìn)行統(tǒng)一。典型數(shù)控加工不單單是對某個(gè)零件進(jìn)行研究，還要尋找結(jié)構(gòu)相似的一組零件或零件的制造工藝上的共同特點(diǎn)：是按照產(chǎn)品要求，綜合企業(yè)真實(shí)情況，利用科學(xué)先進(jìn)的工藝方式，并且采取技術(shù)文字的方式進(jìn)行固定，對具體文件工藝的制定做進(jìn)一步的指導(dǎo)，這也是典型數(shù)控加工工藝的主要工作。

在分類零件的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了典型數(shù)控加工工藝的統(tǒng)一化，組內(nèi)加工各個(gè)零件的工藝被統(tǒng)一的工藝所取代，可解決不同情況時(shí)工藝程序中統(tǒng)一工藝裝備，進(jìn)一步形成工藝標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2.2 應(yīng)用實(shí)例

圖1是典型的單面形框，是飛行器的重要承力構(gòu)件。零件上產(chǎn)生了減輕槽、定位孔以及外形面等。

接下來對比一般工藝加工與典型工藝加工。

一般加工工藝：領(lǐng)料、下料、基準(zhǔn)面A銑工、基準(zhǔn)面B銑工、數(shù)銑、零件裝夾、精粗銑、鉗工、檢驗(yàn)半成品、處理表面、檢驗(yàn)成品。

典型數(shù)控加工工藝：在數(shù)控加工過程中，按照設(shè)計(jì)工藝方案的專業(yè)銑夾，選擇五坐標(biāo)數(shù)控銑床，利用一次裝夾、一道工序形成粗精加工整個(gè)零件。

一般的加工以與數(shù)控加工工藝存在著較大的差別，加工承力構(gòu)件差別很大，典型數(shù)控加工的效率相當(dāng)于一般加工效率的1.5倍。

2.2.3 選擇切削參數(shù)

在數(shù)控加工航天飛行器構(gòu)件過程中，正確選擇切削參數(shù)對于確保數(shù)控加工質(zhì)量、提高加工效率發(fā)揮了巨大作用。

（1）選擇切削參數(shù)的原則。第一，選擇科學(xué)的NC銑削用量，必須綜合科學(xué)的刀具耐用性以及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。在冷卻狀態(tài)良好的情況下，精切順銑時(shí)，可使刀具耐用性適度增加，停機(jī)換刀所需的時(shí)間縮短，提升工作效率。

第二，由于飛行器構(gòu)件特點(diǎn)形成的限制，銑削深度有很小的可寬度可選性，所以從考慮每齒銑削速度和給進(jìn)量方面來選擇切削用量。通常選擇粗加工用量依照的是單件工序最大生產(chǎn)率，精銑用量由于加工要求的限制，可以選擇單件經(jīng)濟(jì)耐用度設(shè)計(jì)用量。

（2）選擇切削深度。工序加工余量確定之后，切削深度的選擇就很容易了，可按切削深度與尺寸精度級別之間的關(guān)系，明確各個(gè)精度級別相應(yīng)的切削深度。在對比原有的加工余量數(shù)值，假如其在對應(yīng)的范圍內(nèi)，使加工余量與切削深度相同，相反的就分步切除。在機(jī)床工件與道具剛度合理范圍內(nèi)，切削深度相當(dāng)于加工余量，這也是提升生產(chǎn)效率的重要方式。為使加工零件的精度及表面粗糙程度得到保證，一般會(huì)精加工預(yù)留的一定余量。

（3）選擇切削速度。切削深度也是提升生產(chǎn)效率的主要方式，其與刀具耐用程度的關(guān)系十分緊密。隨著切削速度的不算增加刀具耐用程度迅速降低，因此刀具耐用程度決定了選擇切削速度。此外切削速度和加工材料的關(guān)系也十分緊密。

（4）選擇進(jìn)給量。工藝系統(tǒng)剛度、切削力大小和刀具尺寸是選擇粗加工進(jìn)給量需要考慮的因素。因此，確定進(jìn)給量，從而不會(huì)因切削力太大而損壞機(jī)床、刀具。切削力導(dǎo)致工件的撓度不會(huì)超出工件允許的精度數(shù)值，不至于形成較大的表面粗糙度數(shù)值。在半精加工與精加工過程中，根據(jù)粗糙度的相關(guān)要求，聯(lián)系刀尖圓弧半徑、切削速度、工件材料等進(jìn)給量的選擇。在生產(chǎn)加工過程中選擇進(jìn)給量通過以下方式實(shí)現(xiàn)：其一是進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建切削數(shù)據(jù)庫，必要時(shí)最好的切削用量數(shù)值可以從庫中查找到。一些工業(yè)化國家在這一方法上的利用較為先進(jìn)，但是卻產(chǎn)生了較大的投資工作強(qiáng)度；其二是聯(lián)系具體公式實(shí)施計(jì)算，綜合各個(gè)因素整體考慮進(jìn)給量，突出了極強(qiáng)的實(shí)踐性與經(jīng)驗(yàn)性，關(guān)系到非常多的因素，無法形成一個(gè)完整的公式，因此很少應(yīng)用這一方法。

（5）切削寬度。通常切削寬度和刀具直徑成正比，和切削深度則成反比。一般經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工取值范圍是0.6～0.9d。

（6）進(jìn)給速度。按照加工零件的精度與表面粗糙要求、刀具和工件材料等選擇進(jìn)給速度。生產(chǎn)效率也可以通過增加進(jìn)給速度來有效提升。當(dāng)表面粗糙度沒有較高的加工要求時(shí)，選擇進(jìn)給速度較大，在加工程序中進(jìn)給速度也能夠利用機(jī)床控制面板中的修調(diào)開關(guān)實(shí)行人工調(diào)節(jié)，但是設(shè)備剛度與進(jìn)給系統(tǒng)系能對最大進(jìn)給速度造成限制。

此外，隨著航天飛行器制造行業(yè)的發(fā)展，大量飛行器結(jié)構(gòu)件都利用難加工材料，在數(shù)控切削參數(shù)上選擇難加工材料應(yīng)當(dāng)注意幾點(diǎn)：第一，盡量低的切削速度；第二，切削深度增加；第三，加工切削嚴(yán)禁停止走刀；第四，盡量使用冷卻液。

3 飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性檢驗(yàn)

3.1 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢驗(yàn)的現(xiàn)狀及存在問題

當(dāng)利用傳統(tǒng)安全系數(shù)法設(shè)計(jì)飛行器時(shí)，使用載荷和安全系數(shù)之積作為了抽檢強(qiáng)度試驗(yàn)的合格蒙荷，取得試驗(yàn)次數(shù)為1。這一具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的抽檢試驗(yàn)方法突出了極強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性，不能定量檢測結(jié)構(gòu)可靠范圍。當(dāng)設(shè)計(jì)飛行器利用安全可靠的結(jié)構(gòu)系數(shù)時(shí)，試驗(yàn)抽樣強(qiáng)度的合格蒙荷是利用載荷乘以可靠性安全系數(shù)之積，得出試驗(yàn)次數(shù)大于等于2。不同于傳統(tǒng)安全系數(shù)法的地方便是安全系數(shù)值和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)之間的可靠關(guān)聯(lián)，相較于傳統(tǒng)安全系數(shù)其有所降低。

3.2 結(jié)構(gòu)可靠性檢驗(yàn)的一般概念

相同結(jié)構(gòu)相同破壞方式的強(qiáng)度變差系數(shù)都是近似的。通常由小試件或者縮減試件的測驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)獲得。在可靠性檢驗(yàn)正式產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，可以理解為已知結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變差系數(shù)。因此，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性檢驗(yàn)事實(shí)上是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢驗(yàn)中值是否符合結(jié)構(gòu)可靠性需求。通過結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢驗(yàn)具有破壞性，僅利用抽樣檢驗(yàn)，利用其能夠且僅可以獲得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性范圍，例如R1=0.9999；R2取值稍低于結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)，其也是能夠接受的結(jié)構(gòu)可靠性下限。例如R2=0.99。與R1相應(yīng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度中值S1=L+u1（R1），相對R2的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度中值S2=L+u2（R2）。應(yīng)當(dāng)確保抽樣檢驗(yàn)。

當(dāng)S≥S1時(shí)，利用大于或者等于（1-a）的概率對產(chǎn)品強(qiáng)度判斷其是否合格，其中a是第一類錯(cuò)誤的概率，即將S≥S1的產(chǎn)品判定是不合格的概率。

當(dāng)≤S2時(shí)，產(chǎn)品合格概率判定小于b，b是第二類錯(cuò)誤的概率，一般取值為0.1。（見圖2）

4 結(jié)語

在當(dāng)今世界科技中航天技術(shù)是作為頂尖的技術(shù)，也著重體現(xiàn)了一個(gè)國家的技術(shù)發(fā)展水平以及綜合實(shí)力。世界上的航天發(fā)達(dá)國家與工作者非常重視和發(fā)展以自主進(jìn)入空間、加強(qiáng)控制空間、天地往返技術(shù)，各個(gè)航天大國已經(jīng)把研究計(jì)劃各種先進(jìn)技術(shù)、航天飛行器新理念作為主要發(fā)展任務(wù)，并且獲得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。我國通過若干年的發(fā)展研究，已經(jīng)進(jìn)入航天大國的隊(duì)伍中，并且已經(jīng)獲得了極大的進(jìn)步，對空間資源的開發(fā)也更加迅速，迫切需要積極研究航天飛行器的制造工藝。

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