航空航天發(fā)動機(jī)整體葉輪柔性制造（FMS）方案

一. 國內(nèi)整體葉輪加工的現(xiàn)狀

　　航空航天發(fā)動機(jī)所用的葉輪，過去一般用精密鑄造結(jié)合精密機(jī)械加工的方法加工；隨著新一代發(fā)動機(jī)對葉輪的速度、工作溫度、壓力的不斷提高，精密鑄造在葉輪生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸縮窄。取而代之的是由鍛件直接進(jìn)行精密機(jī)械加工。特別是整體葉輪加工。最近幾年，國內(nèi)整體葉輪加工以五軸加工中心為主；少數(shù)采用電火花成型或電解成型。這主要是因為國內(nèi)現(xiàn)有的成型機(jī)的配置和性能較差。

圖1. 帶冠整體葉輪

二. 整體葉輪加工的工藝特點

　　今天的整體葉輪形狀復(fù)雜、材料主要采用鎳基高溫合金，切削難度大、精度要求高。要想設(shè)計整體葉輪加工的合理工藝，首先，要了解幾種主要加工方法的特點。

　　從以上的對照可以看出，對于復(fù)雜的整體葉輪，特別是帶冠整體葉輪來說，五軸聯(lián)動高速銑和六軸聯(lián)動電火花成型機(jī)的配合可能是最好的工藝組合。

三. 基于電火花-高速銑工藝組合的柔性制造系統(tǒng)（FMS）

　　引入柔性制造系統(tǒng)，旨在減低人為差錯，提高質(zhì)量，提高效率，提高設(shè)備利用率，降低成本，提高企業(yè)信息化及管理水平。

　　如圖4 所示，這是一套典型的基于電火花成型機(jī)-高速銑床組合的柔性制造系統(tǒng)。

　　除高速銑和火花機(jī)以外，系統(tǒng)中還集成了三座標(biāo)測量機(jī)（CMM）、自動清洗機(jī)、機(jī)器人和物料庫；當(dāng)然還包括管理和支持該系統(tǒng)的軟件和數(shù)據(jù)庫。

　　有了這套系統(tǒng)，就可在高度柔性的前提下，實現(xiàn)整體葉輪加工的自動化。

四.柔性制造系統(tǒng)（FMS）的主要技術(shù)特點

　　1.該系統(tǒng)之構(gòu)造是為了實現(xiàn)真正的自動化。不是由刀具庫或電極庫改良而來，而是采用了廣義自動化的設(shè)計理念，可以滿足精密加工單位技術(shù)升級及管理升級的需要。

　　2.整個系統(tǒng)在WINDOWS 平臺上運行，界面友好，透明度高，易于進(jìn)行二次開發(fā)；同時，也使企業(yè)內(nèi)部所有子系統(tǒng)都統(tǒng)一到最通行的WINDOWS平臺上。

　　3.不會成為自動化孤島或黑匣子,而是能夠與企業(yè)ERP 等管理信息系統(tǒng)進(jìn)行互連互通并實時、準(zhǔn)確，提升企業(yè)信息化水平。

　　4.自動化單元可使各種加工設(shè)備（如：高速銑床，電火花，線切割，磨床）及CMM 等設(shè)備隨意組合；

　　5.系統(tǒng)更具柔性,適應(yīng)小批量生產(chǎn)靈活多變的需要，為了插入應(yīng)急任務(wù)，系統(tǒng)可以隨時中斷進(jìn)行中的加工任務(wù)，等應(yīng)急任務(wù)完成后，系統(tǒng)可以立即從斷點處恢復(fù)加工;如果需要將某一項加工任務(wù)，從系統(tǒng)中的一臺加工機(jī)移到另一臺加工機(jī)，對系統(tǒng)使用者來說，就像在Windows 下，將某個文件從一個文件夾拖去另外一個文件夾一樣簡單。

　　6.WINDOWS工業(yè)PC控制器的加工設(shè)備是以網(wǎng)絡(luò)形式連接，只要被賦予了適當(dāng)?shù)臋?quán)限，系統(tǒng)管理者就可以從任何接點上登錄系統(tǒng)，管理系統(tǒng)并發(fā)布加工指令。

　　7.系統(tǒng)集中管理下的各種物料（工件、電極、刀具等）,不但可以被各加工設(shè)備共享，還不會產(chǎn)生錯亂，更不會產(chǎn)生人為失誤和延誤，提高了加工質(zhì)量,并保證加工結(jié)果的一致性;

　　8.設(shè)備有效放電時間可達(dá)8000 小時/年，這是一般工廠火花機(jī)年有效放電時間的5倍;

　　9.系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，自動化規(guī)模可以由小到大,逐步擴(kuò)大,不會浪費前期投資, 不會造成重復(fù)投資;

　　10.系統(tǒng)內(nèi)所有加工要素(如:作業(yè)計劃,實時進(jìn)度,工時預(yù)估等)均在系統(tǒng)軟件管理之下,提高了加工過程的透明度，有了可預(yù)測性也就有了可計劃性.

　　12.自動化系統(tǒng)的軟硬件，均由ZK 公司設(shè)計制造，提供交鑰匙工程,避免系統(tǒng)建設(shè)過程中因多家供應(yīng)商參與而出現(xiàn)的扯皮現(xiàn)象.

　　13. 節(jié)省人力，不但降低了人力成本，更可降低管理難度，減少人為差錯。

　　目前，中國已經(jīng)有五套柔性制造系統(tǒng)投入使用。同時，在上海交通大學(xué)建立的柔性制造技術(shù)聯(lián)合實驗室已投入運行。實驗室將安裝一套完整的柔性制造系統(tǒng)，它將成為中國柔性制造技術(shù)研究、示范、實踐的重要平臺，并將對此項技術(shù)在中國的推廣應(yīng)用產(chǎn)生巨大的推動作用。

　　我司經(jīng)銷德國五軸高速加工中心、電火花微細(xì)穿孔機(jī)、激光焊接機(jī)，詳細(xì)可來電咨詢0519-88113113，聯(lián)系人范總13306110090，也可發(fā)郵件至fq@lanshengcnc.com。