中國航空航天業的發展趨勢

        新中國成立以來，在（zài）幾代航天人的不懈努力下，中國的航空航天（tiān）業從無到有，從小到大的發展了起來，並在一些（xiē）重要領域已經躋身於世界先進行列。隨著中國經濟的快速發展和航空航天科學技術（shù）的不斷提高，中國航空航天業正麵臨著前所未有（yǒu）的機遇，有著（zhe）廣闊的發展空間。“神（shén）七”飛天，“嫦娥一號”繞月探測衛星的成功發射，大飛機、新支線飛機等民用航空及通（tōng）用航空產業的發展，都將很大（dà）程度的推動中國的航空航天工業步入快速發展階段。

        航空航天製造（zào）業是（shì）整個行業的基石。隻有掌握了先進的（de）製造技術，才能生產出高性能（néng）的航空航天產品。在未來的一段時間，航空（kōng）航天製造業（yè）的發展趨（qū）勢主（zhǔ）要有：產品信息集成（chéng）程度越來越（yuè）高，數字化設計（jì）、製造、管理一體化；零件的複雜程度不（bú）斷提高，大量零件采（cǎi）用整體結構、輕型結構和滿足特定需要的特殊結構，新工（gōng）藝將在零件加工中不斷（duàn）湧現；鈦合金和複合材（cái）料等（děng）新材（cái）料在零件中的應用比例將越（yuè）來越大；航空航天產品對零件的壽命和可靠性要求越來越高，產品更新周期日益加快，因而對零件加工精度和加工效率的要求越來越高（gāo）。

航空（kōng）航天業對機床裝（zhuāng）備的要求

        機床工（gōng）業（yè）作為裝備製造業的（de）先導產業，它的地位不言而喻。數控加工設備已經成為航空航天產品製造的主要（yào）需求之一。未來幾年，航空航天（tiān）工業對於機床工具（jù）裝備的需求無論（lùn）是（shì）在數量上還是水（shuǐ）平上都將大（dà）幅度增長。同時航空航天業（yè）也對機床裝備提出越來越高的要求。

機床應具有大功率、大扭矩、高剛性

        鈦（tài）合（hé）金作為一種新型結構材料（liào），具有密度小，比強度高，熱強度好，能耐各種酸、堿、海水（shuǐ）、大氣等介質的腐蝕等一係列（liè）優良的力學、物理性能，因此在航空航天業的應用越來越廣泛。當今的（de）F-22戰鬥機中則占到了39％；B787客機和C-17軍用運輸機的鈦合金（jīn）用量也分別達到了15%和10.3%。而且鈦合金（jīn）是繼鎳基超合金以（yǐ）後的（de）第二大噴氣式發動機常用材料，占結構質量的1/3以上。但是，由於鈦合金（jīn）切屑變性係數小，導熱率低，切削時切削力比較大，切削溫度很高，導致切削功率（lǜ）大，主（zhǔ）軸扭矩高。因此要求機床主軸有更大（dà）的扭矩和功率，同時機床也要有高（gāo）剛性的床身和（hé）機床主（zhǔ）軸，從而可以抑製工件的變性和振動，提（tí）高加（jiā）工質量。另外，航空航天產（chǎn）品的零件無（wú）論（lùn）是體積（jī）還是重量一般都非常大，切削時切削用量很（hěn）大，材（cái）料去除率也很高，這就必然要求機床具有大功率切削（xuē）的能力，機床本身也向重型、超重型化發展。

機床應具有高速性，精密性

        鋁合金是航空航天製（zhì）造的主體材料（liào），一般采（cǎi）用高速切（qiē）削加工。高速切削單位時間材（cái）料切除量提高（gāo）3～5倍，加工時間（jiān）可降至原（yuán）來的1/10以下，加（jiā）工效率高。而零件加工切削力可（kě）減（jiǎn）少30％左（zuǒ）右，使得工件在（zài）切削中的變形大（dà）大減小，提高了加工精度（dù）。切削中切削熱（rè）的95％～98％被切屑帶走，減少了工（gōng）件的（de）熱變形。高速加工激振頻率（lǜ）較高，遠遠（yuǎn）超過了機（jī）床係統的固有振動頻率，因此工件加工（gōng）時處於“無（wú）振動”切削狀態，這就會獲得較高的加工表麵質量。航空產品零部件中的薄（báo）壁、筋板結構比較多，加工精度和加工質量要求高，加工時易（yì）發生變形（xíng），因此（cǐ）這種結構也特別（bié）適合高速加工。因此航空航天製造用機床應具備高速（sù）加工的能力。航空航天（tiān）業（yè）是高精密領域，對（duì）機床精密性的要求也很高（gāo），機床多為（wéi）高精密的數控機床，比如精密數（shù）控車床和車削中心、立臥轉換（huàn）4-5軸銑削中心（xīn）、高精度數控萬能磨床等。

機床應實現複合化、自動化

        航空航天產（chǎn）品的很多零件結構很複雜，還有（yǒu）機械加工困難的窄槽（cáo）、異型孔、微孔等等，這就需要多個工（gōng）序和不同類型的機床來完（wán）成加工（gōng），這就（jiù）造成（chéng）了效率低（dī）下。為了解（jiě）決這個問題，航空航天製（zhì）造機床的複合化程度越來越（yuè）高，這樣在機床上一次裝夾，就可完成多個甚至所以的加工工序，大大（dà）提高了（le）加工效率。同時，航空航天製造（zào）用機床還應該具備自動裝夾找正、過程（chéng）監控與（yǔ）誤差補償等能力，這樣才能大大提高加工效率（lǜ）和質量。

航空航天業中廣泛應用的機床類型

        航空航天結構件一般采用整體（tǐ）設計，通常（cháng）尺（chǐ）寸和（hé）重量都較大（dà）。龍門結構機床由於結（jié）構剛性好、加（jiā）工範圍大（dà）、占地麵積小、操作方便等優點（diǎn），成為航空航天大型（xíng）數（shù）控加工機床結構的首選。這（zhè）種（zhǒng）機（jī）床的（de）寬（kuān）度一般在2.5米以上，單（dān）龍門工作台的長度為（wéi）12米左右，而雙龍門工作台為28米左右（yòu）。下圖為北京第一機床廠生產的數控動梁龍門係列（liè）鏜銑床，它的工作台行程為8米到73米。而龍門結構機床中，多龍門多主軸的機床（chuáng）占了很大一部（bù）分比例，這種結構的機床能顯著（zhe）提高加工效率和工作台的利用率。
 

        並聯機床也是航空航天領（lǐng）域受歡迎（yíng）的機床之一。自（zì）1994年起，並聯機床開（kāi）始風靡全球，曾有人把並聯機床的誕生稱為21世紀的機床革命。這種機床具有敏（mǐn）捷加工、一次裝夾加工、複合（hé）角度加工等優點，非常適合航空航天零件製造。美國波音公司是（shì）第一（yī）家在實際生產中采用並聯運動機床的（de）公司。1996年至（zhì）今，第一台（tái）機床並聯機床一直在高質高效的加工生產波音727和737的底梁部件（jiàn）。歐洲空中客車公（gōng）司也已應用並（bìng）聯運動機床（chuáng）多年, 主要用於（yú）大型飛機結構件（jiàn）上鑽孔（kǒng）與（yǔ）切邊。下圖是哈量集團應用瑞典愛克斯康公司的（de）最新並聯機床技術開發的LINKS－EXE700新一代並聯機床，可滿足航空航天業需要的靈活（huó）加工技術。
 

        目前（qián）在航空航天製造業廣泛使用的機床設備種（zhǒng）類（lèi）很多，主要（yào）有：高速加工中心、多軸聯動加工中心、雙主軸車（chē）削中（zhōng）心和車銑中心、精密磨（mó）床和複合磨床、精密電加工（gōng）機床、精密（mì）大型龍門鏜（táng）銑床和精密（mì）落地鏜銑（xǐ）床、高效（xiào）數控專機等。這些機（jī）床的市（shì）場占有量很大（dà），也是航空航天客戶引進比較多的機床。

國內機床商為航空（kōng）航天提供機床的現狀

        與普通的數控機床相比，航空航天數控機床有著規格大（dà）、聯動坐標多、控製功能強、主軸（zhóu）轉（zhuǎn）速範圍大、坐標運動精度高等優點，機床設計製（zhì）造的難度很（hěn）大，造價也比較高（gāo）。目（mù）前我國（guó）航空航天製造業的（de）機床設備大部（bù）分是（shì）從國外進口的，國產機床設備占的比重比較小。出現這（zhè）種（zhǒng）狀況的原因主（zhǔ）要是國產機床裝（zhuāng）備的水平不能滿足航（háng）空航天製造的要求。目（mù）前，國內機床裝備在精度、穩定性、可（kě）靠性、售後（hòu）服務方麵同進（jìn）口機床還存在著一定的差距。國內隻（zhī）有少數的機床生產廠家可以提供用戶滿足要求的技術（shù）成熟的可靠產品。

        近些年國產機床與進口機床之（zhī）間的差距也在縮小。國產機床在高速、高精、多軸、複合等方麵（miàn）都（dōu）有（yǒu）較大（dà）突破，尤其是龍（lóng）門加工（gōng）中心和（hé）數控龍門鏜銑（xǐ）床更為突出。北京一機、濟南二機、沈陽機床廠、江蘇多棱等多家實力雄厚的（de）國內機床商已經推出了多種五軸聯動龍門加工中心和數控（kòng）龍（lóng）門鏜銑床。目前我國航空工業采購國產機床設備（bèi）的比例從以（yǐ）前的10%~20%上升到30%~40%。相信在不遠的（de）將來，隨著機（jī）床製（zhì）造技（jì）術的不斷發展和國內機床製造商的不斷努力，國產機床肯定能（néng）占據（jù）大部分的國（guó）內市（shì）場，為中國航空航天業提供更優質的數控機床，滿足航空工廠的要求。

國際金融（róng）危機（jī）對航空（kōng）航天（tiān）業和機床業（yè）的影響

        由美國次貸危機引起的金融危機席卷全球（qiú），給世（shì）界（jiè）經濟帶來沉重的打擊，航空航天業也不能幸免，許多航空公（gōng）司陷入了困境。近期我國三大（dà）航空集團已取消或縮減了部分國內和國際航班。中國第一家民營航空公司（sī）奧凱航空於2008年12月（yuè）3日接到了（le）民航總局的“停飛令”，已經麵臨（lín）破產（chǎn）的境地。航空公司融資（zī）和經營出現困難，會推遲或者取消航空（kōng）製造的訂單（dān），進而會影響到航（háng）空製造商。據統計，2008年上半年全球新增飛（fēi）機訂單總（zǒng）數不到去年一半。金融（róng）危（wēi）機已經對航空業（yè）產生了嚴重的負麵影（yǐng）響。

        麵對金融危機，我國的航空製造產業也表現（xiàn）出了強勁的生命力。2008年珠海航展期間，中（zhōng）國（guó）商用飛機有限責任公司與美國通用航空公司簽署25架ARJ21支線客機購機協議（yì），中國製造（zào）的飛機將第（dì）一次翱翔北（běi）美的天空。與此同時，幸福航空與（yǔ）西安飛機工業集團簽 下購買新舟（zhōu）60飛機意向合同，首批3架新舟（zhōu）60飛機將在2009年2月前陸續交（jiāo）付並投入商業運（yùn）營。展望未（wèi）來，隨著大飛機項目的進展，我國（guó）航天事業的不斷進步，中國航空（kōng）製造業（yè）必然會衝破（pò）金融危機帶來的（de）阻礙，前（qián）途仍然一片光明。同時，這次金融危機對我國的機（jī）床製造業也是一個警示。中（zhōng）國機床製造商隻有不斷提升自（zì）己的技術實力和服務水平，才能更好的推動航空航天（tiān）製造業前進，才能使自己在日益加劇（jù）的競爭中立於不敗之地。