飛機起(qǐ)落架精密(mì)加工解決全案:航空零部件性能(néng)與安全齊飛,共創(chuàng)航空(kōng)工(gōng)業新篇(piān)章!
隨著科(kē)技(jì)的飛速發展,航(háng)空工業也迎來了前所未(wèi)有的(de)機遇與挑戰。其中,飛機起落架作為飛機安全起降(jiàng)的關鍵部件,其精密加工技術的提升對於提高航空零部件性能與安全(quán)具有至關重要的作(zuò)用。本(běn)文將重點探討飛機起落架精密加工解決全案,以(yǐ)期(qī)為航空工業的發展提供有益的參考。
一、飛機起落(luò)架精密加工的(de)重要性
飛機起(qǐ)落架是飛機起降(jiàng)過程中的重要支撐部件,其性能與安(ān)全直接關係到飛機的正常運營(yíng)與乘客的生命安全。在飛機(jī)起落(luò)架的製造過程中,精密加工技術的運用對於提高起落架的性能與安全性具有決定(dìng)性的作用。通過精密加工,可以有效降低起落架的重量,提高其(qí)強度(dù)、韌性和耐腐蝕性等性能,從而確保飛機起降(jiàng)的安全與平穩。
二、飛機(jī)起落架精密加工解決全案的(de)實施
為了實現航(háng)空零部件性能與安全的齊飛,我們需要從多個(gè)方麵入手(shǒu),打造一套完整的飛機起落架精密加工解(jiě)決全案(àn)。
精(jīng)密鑄造技術
精密鑄造技術是製造飛機起落架的關鍵技術之一。通過精密鑄造,可以將起落(luò)架的(de)複雜結構完整地呈現出(chū)來,避免了傳統加工方法的局限性和誤差。同(tóng)時,精密鑄造技術還可以有效提高起落架的韌性和耐腐蝕(shí)性,為飛機(jī)的安全起降提供有力保障。
表麵強化技術
表麵強化技術是提高飛機起落架性能的重(chóng)要手段。通過表麵強化處理,可以顯著提高(gāo)起落架的耐磨性、耐腐蝕(shí)性(xìng)和抗疲(pí)勞性(xìng)能,從而延長起落架的使用壽命。目(mù)前(qián)常用的表(biǎo)麵強化(huà)技術包(bāo)括噴丸強化、激光強化和離(lí)子注入等。
數字化加工技術(shù)
數(shù)字化加工技術是現代(dài)製造行業的重要發展方向。通過引入(rù)數(shù)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(shēng)產效率和產品(pǐn)質量。數字化加工技術還可以為起落架的設計和優化提供強有(yǒu)力(lì)的支持,為航空工業的創新發展(zhǎn)注入(rù)新的活力。
三、結論與展(zhǎn)望
隨著航空工業的不斷發展,飛機起落架精密加工(gōng)解決全案的應用將越來(lái)越廣泛。通過精密鑄造、表麵強化和數字化加工等技術的(de)應用(yòng),我們可以有效提高飛機起落(luò)架的(de)性能與安全性,為航空工業(yè)的發展做出(chū)重要貢獻。未來,隨著新材(cái)料、新工藝和新技術的不斷湧現(xiàn),飛機起落架精密加工將迎來更加廣闊的發展空(kōng)間。我們相信,在全體航空工業從業者的共同努力下,航空工業必將迎來更加輝煌的明天!
「飛機起落架」精密加工解(jiě)決全案,實現航(háng)空零部件性能(néng)與安全齊飛
安全起航,精準降落!跨(kuà)越千裏的飛行之旅,細看(kàn)精密加(jiā)工技術對(duì)起落架係統高效運行(háng)和(hé)飛機整體安全的精密使命!
——PME觀點
飛機起落架
每一個零部件的精雕細琢
小小的起落架
承(chéng)載著生命(mìng)必須承受之重!
起落架與機體、發動機、航電係統共同構成現代(dài)飛機的四大主要係統。起落架又被稱為(wéi)“生命的落腳點”或“飛機的(de)腿腳”,它在飛機起(qǐ)飛、著陸、地麵滑行和停放過程中起著至關重要的(de)承力作用。
起落架分為主起落(luò)架和前起落架,重量約占飛機總重量的3.5%-5.0%,占飛機結(jié)構重量約10%-15%。起落架的(de)製造工序複雜且專(zhuān)業性強,是飛機機載係統中結構最複雜的構件(jiàn)之一,涉及到上千種零(líng)件,且對每一個零件的精度和一致性有著嚴苛(kē)的標準。
例如,起落架關鍵零部件(jiàn)包括主支柱(zhù)、扭矩連杆、深孔加工的前/主起活塞杆、外筒和輪軸等。其中,主支(zhī)柱需要在著陸(lù)時承受飛機的重量,需(xū)要一定的高精度和強度;扭矩連杆則用於(yú)防止起落架旋轉而提供必要的靈活性。
航空(kōng)領域的(de)隱形英雄
飛機起落架的精密使命!
這些零部件多由難切削加工的超高(gāo)強度鋼和鈦(tài)合金等先進材料製成,具有熱性差、塑性小、化學活性高(gāo)等特點,而且機械(xiè)加工量大、材料利(lì)用率低,同時還要滿足高強度、高韌性(xìng)、耐腐蝕、抗(kàng)疲勞等要求。
因此,起落架的技術水平和零部件(jiàn)可靠性對於飛機整體的性能(néng)和使用至關重要。為(wéi)了加工這些精(jīng)密零件,確保飛機的安全運行,相(xiàng)關產商有時需要根據飛機的使用環境(jìng)和特殊(shū)要求進行定製化設計,以滿足不同飛機的需求。近年(nián)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了快速發展。
值得一提(tí)的是,中航飛機起落架有限責任(rèn)公司在航(háng)空領域取(qǔ)得了顯(xiǎn)著成就,特別是在國產大型(xíng)客機C919項目中,公司負責提供關鍵的主起落架模型,這標誌著公司在高端民機起落(luò)架製造領域的進(jìn)一(yī)步突破,緊隨其(qí)在新型渦扇(shàn)支線飛機ARJ21項目起落(luò)架批量交(jiāo)付後的又一重要裏程碑(bēi)。此外,中航(háng)(航空工業起落架)還成(chéng)功自研並集成交付(fù)了AG600大型滅火/水上救援兩棲飛機的起落架係(xì)統,為我國航空工(gōng)業和飛機起落架設計與製造領域做出了重要貢獻。
關鍵性技術突破
主起落架關鍵(jiàn)鍛件全部實現(xiàn)國產化!
2023年(nián)5月28日,國(guó)產大型客機C919成功完成首次商業飛行,這(zhè)標誌著我國在高端製造業上(shàng)取得了重要進(jìn)展。這款飛機(jī)的百餘零部件都由國內生產製造,國(guó)產化率約為50%-60%。
並且C919已實現主起落架關鍵鍛件的全部國產化,主起落架外形輪廓、尺寸、重量數據等技術指標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,我們仍需進一步(bù)提升航空零(líng)部件技(jì)術水平。
飛機起落架是承受巨大力學負荷的關鍵組件,其精密加(jiā)工技術對於確保整機(jī)性能和安(ān)全至關重要。隨著科技的進步,新(xīn)材料(liào)和新(xīn)工(gōng)藝的廣泛應用(yòng)在提升起落架的性能(néng)和可靠性方麵起到了(le)顯著作用。
通(tōng)過采用(yòng)先進的(de)製造技術(shù)和材料科學成(chéng)果,起落架(jià)的設計(jì)和生產不斷優化,能(néng)夠滿足日益嚴苛的(de)航空標準和運營要求。
飛(fēi)機起落架(jià)關鍵零部件
精密加工技術(shù)解決方(fāng)案
精密磨削技術解決方案
在航(háng)空航天製造領域,製造技(jì)術正朝著高性能、精(jīng)密化和數字化等方向發展。以大型(xíng)客機(jī)的(de)飛機起(qǐ)落架(jià)為例,其製造周期通常需要六個月,並且所有金屬零件都需要經過磨削(xuē)來達到最佳表麵狀態。為了實現這一(yī)目標,通常會使用數控內外(wài)圓複合磨床(chuáng)、數控精(jīng)密磨削或多軸聯動的磨削裝備等先進設備和技術。
例如,C919飛(fēi)機起落架的磨削裝備來源於達諾巴特集團的DANOBAT馬鞍磨床DANUNI。該磨床集成了起落架工件內外磨削功能,采用工(gōng)作台移動式(shì)結構,可進行內圓磨削(xuē)、外圓磨削、拋光磨削、螺紋車削(xuē)和臥式車削等多種加工方式,並支持剛玉砂輪、CBN砂輪和金剛石砂(shā)輪的使用(yòng)。該磨床可以(yǐ)用於精密磨削各(gè)種(zhǒng)飛機(jī)起落架的外(wài)圓和(hé)內孔,包括複雜形狀活塞(sāi)的內孔和外圓。
DGC達諾巴(bā)特集團
飛機起落架前、主起活塞杆、外筒、輪軸等零(líng)件均(jun1)為細長筒形(xíng)件,使用刀具切(qiē)削加(jiā)工會導(dǎo)致磨(mó)損嚴重,同時刀杆剛性不足和刀(dāo)具耐用度過低(dī)等問題會影響零件加工的表麵粗(cū)糙(cāo)度和尺寸精度。因此,深孔加工技術為飛機(jī)起落(luò)架的製造(zào)提供了重要的技(jì)術支持(chí)。
深孔加工技術主要(yào)依靠特定的鑽削技術,對長徑比大於10的深孔(kǒng)孔係和精密淺孔進行鑽削加工。通常需要使用專用(yòng)的深孔鑽(zuàn)床,通過一次走刀便可獲得理想的加工效果,如零件表(biǎo)麵的光潔度、尺度精度和孔位置的準(zhǔn)確性。在起落架製造過(guò)程中,可以采用專用數(shù)控加工設備來滿足具體的需求(qiú)。
去毛(máo)刺技術解決(jué)方案
隨著飛機起(qǐ)落架(jià)零件結構日益複(fù)雜(zá),加上難以加工的材料屬性,去(qù)毛刺技術已成為不可或(huò)缺的重(chóng)要環(huán)節。傳統(tǒng)的噴砂、機械拋光等工藝可能會對零(líng)件表麵造成(chéng)損傷或破壞其精密尺寸。
這裏重點一提,好優(yōu)利的倒角刀具在飛機起落架零部件去毛刺環節中的應用,其精密刀具專門用(yòng)於執(zhí)行孔口正反麵去毛刺(cì)和倒(dǎo)角等多種(zhǒng)加工(gōng)任務,以達到高精度(dù)和高品質的(de)製造標準(zhǔn)。
例如(rú),在去(qù)除孔口毛刺的過程(chéng)中,其刀具能夠一次性完(wán)成正(zhèng)反兩麵的處理,確保毛刺被徹底消除(chú),避(bì)免潛在的故障風(fēng)險。同時,刀具(jù)還適用於倒角和锪沉孔操作,從而進一步提升起落架組件之間的配合精(jīng)度和長期耐用性。
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好優(yōu)利精密刀具(jù)
起落架零部件(jiàn)除了使用高強度金屬材料(鋼、鈦(tài)、鋁合金等)來製造,還有很多飛(fēi)機使用了先進複合材料。隨著複合材料在航空領域的應用越來(lái)越廣泛,直升機和小型飛機的複合材料用量將達到70%-80%左右。
例(lì)如,“由北(běi)京航空材料研究院研製的PEEK/AS4C熱塑性樹(shù)脂單向碳纖(xiān)維預(yù)浸料及其複合材料具有優異的抗斷裂韌性、耐水性、抗老(lǎo)化性、阻燃性和抗疲勞性能,適(shì)合製造飛機(jī)主承力構件,可在120℃下長期工作,已用於飛機起落架艙護板(bǎn)前蒙皮。”
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複合材料在加工後往往會留下薄(báo)如羽毛的(de)毛刺,很難(nán)在兼顧零件表麵清潔度和尺寸的情況下進行去除。一種有效的方法是電解去毛刺(cì)技(jì)術,該技(jì)術利用電化學反(fǎn)應原理,對複合材料製成的零部件進行去毛(máo)刺處理。這種方法不僅可以有效去除毛(máo)刺,還(hái)能提高零件的表麵質量,有利於延長零部(bù)件的(de)使用壽命。
然而,需要注意的是,電解去毛刺技術的應用(yòng)也並非沒有缺(quē)陷,對於形狀複雜、由多種(zhǒng)材料製(zhì)作而成的零件(jiàn),可能(néng)需要更(gèng)為特殊的去毛刺方法。👉更多相關技術及設備詳解,敬(jìng)請(qǐng)關注“PME精密加工博覽會”!
工業清洗技術解決方案
起落架(jià)表麵的結構和材料容易受到腐(fǔ)蝕和壓力損傷,這會極大地縮短其壽命並增加維修費用。因此,在(zài)起落架的製造和維(wéi)修(xiū)過程中,需要對減(jiǎn)震支柱(zhù)、轉彎機構、收放裝置等構件進行清洗,以去除汙垢和殘留物。傳統的(de)水壓清洗在應(yīng)用於飛機起落架等(děng)精密部件時,存在將水壓入套筒和結合處的風險,可能會造成侵(qīn)蝕(shí)或(huò)損傷。蒸汽清洗提供了一(yī)種更為精細和安全的清洗方式,尤其適合用於去除金屬表(biǎo)麵的油脂和殘留物。
蒸(zhēng)汽清洗的工作原理是利用高溫高壓的飽和蒸汽,對被清洗表麵的油(yóu)漬(zì)物顆進行溶解,並將其汽化蒸發,能讓(ràng)飽和蒸汽清洗過的表麵達到超淨態(tài)。飽和蒸汽可以有效切(qiē)入(rù)任何(hé)細小的孔洞和裂縫,剝離並去除其中的汙(wū)漬和殘留物,同時,蒸汽的高溫特性(xìng)還具備消毒(dú)作用,能夠殺滅細菌(jun1)和其他微生(shēng)物,確保(bǎo)零部件的衛生安全。從而,能夠保護和延長飛機起落(luò)架等(děng)關鍵零部件的使(shǐ)用壽命。
圖源(yuán)埃克科林ECOCLEAN官網
Ecoclean可以為航空航天(tiān)領域提供先進的蒸(zhēng)汽清洗產品和技術,並致力於全球範圍內(nèi)的工業零件清洗、表麵處理以及定製化自動化解決方案,能夠輕鬆應對包括油脂、矽酸鹽殘留(liú)物、毛刺(cì)和金屬切屑(xiè)等在內的(de)各類複雜汙(wū)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(kōng)碳氫清洗等,這(zhè)些精心設計的服務能夠為航空工業的關鍵部件(jiàn)提供專業的清洗解決方案,涵蓋起落架組件、發動機、渦輪機(jī)、減速機(jī)和齒輪等重要零件。
公司開發(fā)的EcoCsteam技術采用飽和水蒸(zhēng)汽進行清(qīng)潔,能夠迅速(sù)且徹底地清(qīng)除表麵上的各種(zhǒng)汙垢,而無需使用化學洗滌劑。這種環保且高效的清洗方法不僅確保了清洗效果,而且對於航空領域的高(gāo)安全性要求來說至關重要。
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而幹冰清洗(xǐ)技(jì)術可以用於起落架的輪倉區等其他工(gōng)業材料表麵的(de)油汙、切屑粉末、毛刺、鑄沙、焊渣(zhā)等雜質清洗(xǐ)。該技術利用高速噴射幹冰顆粒到被清(qīng)洗物體表麵進行預處理或清除塗層(céng),對工件表麵幾(jǐ)乎沒有任何傷害,且不使用(yòng)腐蝕(shí)性化(huà)學品,屬於綠色環保、零汙染(rǎn)、零排放的清(qīng)洗方式。此外,起落架(jià)係統可以在無需拆卸的情況下完成快速清潔,並且避免傳統清洗方式中涉及到的電氣問(wèn)題,該技術也可以用於維(wéi)護航空其他零部件(jiàn)。
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ICS公司是(shì)工業清(qīng)潔(jié)係統的領先製造(zào)商(shāng)和供應商,專(zhuān)門從事基(jī)於幹(gàn)冰噴射技術(shù)的複雜創新設備的研發、生產和銷售。憑借其在幹冰清(qīng)洗領域的20多年(nián)經驗,該公司的技術和設備因其卓(zhuó)越的效率和安全性在包括航空航天在內的多個行業中得到了廣泛應用。
ICS公司致(zhì)力於不斷創新和改(gǎi)進其係統,以滿足特定應用的需求。其先進的幹冰清洗(xǐ)解決方(fāng)案尤其(qí)適用於飛(fēi)機起落架的維護,例如輪倉區的維修清洗以及去除起落架上的油汙等(děng)。通過使用ICS的幹冰噴射技術,航空公司能夠有效地進行定期維護,確(què)保起落架的(de)性能並延長(zhǎng)其(qí)使用壽命。此外,美國波音公司、麥道飛機製造公司(sī)也采用幹冰清洗(xǐ)技術來清洗飛(fēi)機起落架、發動機(jī)、飛機表(biǎo)麵油漆等(děng)。
表麵處理技術解決方案
熱噴塗技術在起落架(jià)零部件的精密加工中扮演著關鍵角色(sè),它通(tōng)過使用電弧、等離子噴塗或燃燒(shāo)火焰(yàn)等熱源(yuán),將金屬或非金屬的粉末或絲材加熱(rè)至熔融或半(bàn)熔融(róng)狀態。然後,利用焰(yàn)流或壓縮空氣將這些材料以高速噴射到經過預(yù)處(chù)理(lǐ)的基(jī)體表麵,形成具有特定功能的塗層。
這項技術(shù)不僅增強(qiáng)了部件的性能,還延長了其使用壽命。其次,在修複飛機起(qǐ)落(luò)架零部件的表麵損傷和裂紋方麵也具有顯著效果,能夠提升塗層的結合力和耐磨性。
中(zhōng)國航發北京航空材料研究院負責了C919大型客機材料的(de)部分研發和應用研究工作,包括主(zhǔ)起落架(jià)活塞杆模鍛件的試製與交付。該研究院開發的(de)熱噴(pēn)塗耐磨塗(tú)層有效克服了(le)鈦合金耐磨性不足的技術挑戰(zhàn),確保了部件的性能和(hé)安全性。此外,研究院還開發了多種先進的噴塗技術,這些技術能夠(gòu)實現超厚且高結合強度的不鏽鋼塗層修複,進一步增(zēng)強了部(bù)件的耐用性。
對於(yú)起落架(jià)的大型主承(chéng)力(lì)構件,表麵(miàn)熱處理可以通過(guò)精確控(kòng)製工(gōng)件表層的加熱和冷卻過程,從而改變材料表層的組織(zhī)結構提高(gāo)其(qí)性能。這(zhè)種處理(lǐ)方法不僅增強了構件的耐磨性和抗疲勞(láo)能力,還(hái)通(tōng)過精細的(de)工藝控製實現了增(zēng)脫碳和變形的有效管理,確保了構(gòu)件尺寸和形狀的精確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(dǎ)印製造技術(又稱為增材製造)在飛機起落架製造領(lǐng)域的應用(yòng)提供了顯著的(de)技(jì)術優勢,包括設計靈活性、材料製(zhì)造效率和生產流程的優化等。通過整合多(duō)個組件成為一個單一部件,該技術實(shí)現了減材製造,並大大縮短了(le)生產周期,從而提升了整體生產效率。
此外,3D打印允許使用如鈦合金這樣的高性能材料,增強了成品(pǐn)的耐腐蝕性和輕量化特性。在實際應用中,殲-15艦載機前起落架的主承力結構就是采用國內3D打印設(shè)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)的外部尺寸達到12米,使其能夠為中國的民用航空和軍用飛機項目製造大型且複雜的組件,如鈦合金(jīn)機身骨架和高強度鋼製起落架。自(zì)2006年以來(lái),北航就(jiù)開始采用激光能量(liàng)沉(chén)積技術生產某型號(hào)飛機起落架的關鍵部件,截(jié)至2014年,這些部件已在實際操作中經曆了超(chāo)過2000次起降測試,證明了其可(kě)靠(kào)性與(yǔ)耐用性。
此外,在(zài)C919大型客機的研發和製造過程中(zhōng),3D打印技術已被成功應用於生產鈦合金零件,涵蓋了(le)飛機起落架、發動機葉輪(lún)葉片、中(zhōng)央翼緣條、艙門等複雜構件以及機頭主風擋窗框等(děng)關鍵部位。這一技術的應用顯著減輕了飛機的結構重量,為航空器的性能優化提供了重要貢獻。
飛機起落架精密加工(gōng)解(jiě)決全案:航空零(líng)部(bù)件性能與安全齊飛,共創航空工業新篇章!
02-01-2024
