薛建華
【摘 要】 在新時(shí)期的快速發(fā)展中,信息化技術(shù)已在各個(gè)領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用,在很大程度上提升了管理和制造技術(shù)的整體水平,這就使得傳統(tǒng)的質(zhì)量控制方式發(fā)生了很大變化,這就需要相關(guān)部門優(yōu)化傳統(tǒng)的工藝,采取合理的措施改善結(jié)構(gòu)件和機(jī)床狀態(tài),以減小加工誤差,使得技術(shù)難度有所提升?;诖耍恼陆榻B了航天領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),分析了結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn),研究了航天飛行器結(jié)構(gòu)件的發(fā)展方向,希望推動(dòng)航天行業(yè)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】 結(jié)構(gòu)件 生產(chǎn)過程 質(zhì)量控制
1引言
我國(guó)航天制造業(yè)的核心內(nèi)容是發(fā)展支線飛機(jī),尤其要加強(qiáng)通用飛機(jī)、民用直升機(jī)和轉(zhuǎn)包生產(chǎn)等工作,實(shí)現(xiàn)民用飛機(jī)的產(chǎn)業(yè)化。航天制造業(yè)的重?fù)?dān)是發(fā)展載人航天與探月工程、新一代運(yùn)載火箭、高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)等,這就提升了航天產(chǎn)品的性能,結(jié)構(gòu)件呈現(xiàn)出高性能、輕量化、精密化的發(fā)展趨勢(shì)[1]。同時(shí),在航天產(chǎn)品制造技術(shù)提升的大背景下,社會(huì)各界對(duì)結(jié)構(gòu)件提出了更加嚴(yán)格的要求,相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)航天結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制。
2.航天領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
在新時(shí)期的發(fā)展中,人民群眾越來越關(guān)注航天行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況,在未來航天飛行器制造行業(yè)的發(fā)展中,相關(guān)部門應(yīng)該確保各個(gè)結(jié)構(gòu)件的安全性,在節(jié)省成本的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展相關(guān)技術(shù)。同時(shí),在運(yùn)輸量日益增加的大背景下,交通擁堵問題日益嚴(yán)重,政府部門應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)的重視,減少環(huán)境污染問題,并提升相關(guān)技術(shù),減少環(huán)境負(fù)荷。在航天領(lǐng)域的發(fā)展中,技術(shù)問題主要分成兩類,分別是整機(jī)開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)。其中,整機(jī)開發(fā)指的是飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和整體集成技術(shù),飛機(jī)制造技術(shù)包含的內(nèi)容主要有:第一,減輕環(huán)境負(fù)荷的技術(shù),如清潔燃燒技術(shù)、降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的技術(shù)、超音速飛行降噪技術(shù);第二,降低資金投入的技術(shù),如復(fù)合材料成型技術(shù)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù);第三,確保飛行安全性的技術(shù),如飛機(jī)故障診斷技術(shù)、座艙顯示技術(shù)等。
3.航天飛行器結(jié)構(gòu)件及其特點(diǎn)
在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展中,為了滿足航天領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展要求,整體結(jié)構(gòu)中的薄壁結(jié)構(gòu)件已在設(shè)計(jì)過程中得到了廣泛應(yīng)用,如飛機(jī)肋、壁板、框、梁和飛機(jī)座艙蓋骨架,其主要特點(diǎn)是薄壁結(jié)構(gòu)件的截面尺寸小、外形尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)件不對(duì)稱等。結(jié)構(gòu)件的常用原材料是彈性較小的鈦合金、鋁合金,材料的制造加工工藝普遍應(yīng)用軋制板、鍛件和預(yù)拉伸件等,并使用數(shù)控銑削的加工方式。同時(shí),飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的薄壁結(jié)構(gòu)主要組成是薄壁和薄腹板,這些結(jié)構(gòu)件的局部剛性比較差,但整體件的外形和截面尺寸具有多樣性,其形狀具有一定的復(fù)雜性,且不對(duì)稱。還有很多零部件既具有薄壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn),又具有整體結(jié)構(gòu)的特征,在實(shí)際加工過程中,零件整體處于毛坯狀態(tài),這就需要對(duì)其進(jìn)行拉伸等預(yù)處理工作,這樣處理過程中就能夠消除材料自身的內(nèi)應(yīng)力,進(jìn)而出現(xiàn)變形問題。
4.結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)
4.1消除薄壁零件局部變形。為了有效的控制薄壁結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)過程中的變形問題,相關(guān)技術(shù)人員需要明確結(jié)構(gòu)件的剛度和切削力,應(yīng)用結(jié)構(gòu)件的剩余剛度、降低切削力,有效地消除薄壁結(jié)構(gòu)件的局部變形問題。
4.2消除零件外形的輪廓整體變形。首先,從原材料的角度進(jìn)行分析,相關(guān)技術(shù)人員可以應(yīng)用應(yīng)力分布均勻的原材料,而導(dǎo)致零件整體變形的主要原因是內(nèi)應(yīng)力。因此,選擇應(yīng)力分布均勻的原材料有助于應(yīng)力測(cè)量工作的順利開展,相關(guān)人員在掌握零件的內(nèi)應(yīng)力分布情況,就能夠減少零件外形的整體變形;其次,相關(guān)人員應(yīng)該掌握原材料的差異,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行毛坯內(nèi)應(yīng)力預(yù)釋放工作,還應(yīng)該根據(jù)零件的實(shí)際情況合理地選擇釋放方式;最后,研究人員通過大量仿真、實(shí)驗(yàn),掌握了航天飛行器結(jié)構(gòu)件的安全校正理論,并針對(duì)復(fù)雜變形的實(shí)際情況,提出了相應(yīng)的校正方式,這種方式是借助相關(guān)機(jī)械校正已發(fā)生的整體變形零件[2]。但是,這種校正方式的應(yīng)用過程中存在一定的問題,一次校正的結(jié)構(gòu)件會(huì)對(duì)零件的使用年限造成影響,相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)該予以重視。
5.航天飛行器結(jié)構(gòu)件的發(fā)展方向
5.1高精度。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該確保結(jié)構(gòu)件和相關(guān)零件裝配進(jìn)行協(xié)調(diào),以滿足自身零件重量和結(jié)構(gòu)尺寸精度等需求。在新時(shí)期的飛機(jī)制造過程中,為了有效地提升飛機(jī)的整體性能,飛機(jī)的結(jié)構(gòu)零件呈現(xiàn)出高精度、大尺寸、多數(shù)量等特點(diǎn),這就使得制造精確逐漸發(fā)展成未來飛機(jī)制造過程中的新熱點(diǎn)。
5.3高速。為了提升飛機(jī)的整體性能,減輕飛機(jī)重量,相關(guān)人員應(yīng)該重視整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,而提高加工整體效率是飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工過程中的關(guān)鍵內(nèi)容。在刀具技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)水平日益提升的大背景下,很多高轉(zhuǎn)速的加工機(jī)床已被應(yīng)用到航天加工領(lǐng)域中,這就使得零件的加工精度和質(zhì)量都有所提升,改善了常規(guī)加工中的問題,如鈦合金加工等。因此,為了高速加工數(shù)控機(jī)床是提高飛機(jī)整體零件高效性的主要裝備。
5.3智能化。在現(xiàn)代化航天制造行業(yè)的快速發(fā)展中,為了提高加工的精密度,相關(guān)技術(shù)人員需要實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)控設(shè)備,并根據(jù)實(shí)際情況合理地完成自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償工作,以實(shí)現(xiàn)零件精密加工的預(yù)期目標(biāo)。
6結(jié)束語
綜上所述,在現(xiàn)代化工業(yè)制造行業(yè)的發(fā)展中,為了滿足飛機(jī)向大型機(jī)、乘坐舒適等要求,相關(guān)技術(shù)人員在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)件的過程中,設(shè)計(jì)理念發(fā)生了很大的改變。很多設(shè)計(jì)人員將重點(diǎn)放在減少飛機(jī)的零件數(shù)量,確保飛機(jī)安裝過程的簡(jiǎn)便性,這就使得零件更加輕薄[3]。因此,在新時(shí)期的發(fā)展中,航天制造業(yè)應(yīng)該將工作重點(diǎn)放在提升結(jié)構(gòu)件質(zhì)量、提升整體生產(chǎn)效率等過程中,以此為基礎(chǔ)制定相應(yīng)的優(yōu)化措施,為航天制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供保障。
【參考文獻(xiàn)】
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