中國航空航天業的發展趨勢

        新中國成立以來，在幾代航天人的不懈努力下，中國的航空航天業（yè）從無到有，從小到大的發（fā）展了起來，並在一些重要領（lǐng）域已經躋身於世界先進行列。隨著中國經濟的快（kuài）速（sù）發展和航空航天科學技術的（de）不斷提高，中國航空航天業（yè）正（zhèng）麵臨著前所未有的機遇（yù），有著廣闊的發展空間。“神七”飛天，“嫦娥一號”繞月探測衛星的成（chéng）功發射，大飛機、新支線飛機等民用航空（kōng）及通用航空產業的發展，都將很大程度的推動中國的航空航天（tiān）工業步入快速發展階段。

        航空航（háng）天製造業是整個行業的基石。隻有掌握了先進的製造技術，才能生產出高性（xìng）能的航空航天產品。在未來的一段時間（jiān），航（háng）空（kōng）航天製造業（yè）的發展（zhǎn）趨勢主（zhǔ）要有：產品信息集成程度越來越（yuè）高，數字化（huà）設計、製造、管理一（yī）體化；零件的（de）複雜程度不斷提高，大量零件采用整體結構、輕型結構和滿足特定需要的特（tè）殊結構，新工（gōng）藝將在零件加工中不斷（duàn）湧現；鈦合金和複合材料等（děng）新材料在零（líng）件中的應用比例將越來越大；航空航（háng）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（kuài），因而對零（líng）件加工精度和（hé）加工效率的要求越來越高。

航空航天業對（duì）機床裝備的要求（qiú）

        機床工業作為裝備製造業的先導產業，它的地位（wèi）不言而（ér）喻（yù）。數控加工設（shè）備已經成為（wéi）航空（kōng）航天（tiān）產品製造的主要需（xū）求之一。未（wèi）來幾年，航空航（háng）天工業對於機床工具裝備的需求無論是在數量上還是水平上都將大幅度增（zēng）長（zhǎng）。同（tóng）時航空航天業也對機床（chuáng）裝（zhuāng）備提出越來越高的要（yào）求（qiú）。

機床（chuáng）應具（jù）有大功率、大扭矩、高剛性（xìng）

        鈦合（hé）金作（zuò）為一（yī）種新型結構材料（liào），具（jù）有密度小，比強度高，熱強度好（hǎo），能耐各種酸、堿、海水、大（dà）氣等介質的腐蝕（shí）等一係列優良的（de）力學、物理性能，因此在航空航天（tiān）業的應用越來越廣泛。當今的F-22戰（zhàn）鬥機中則占到了39％；B787客機和C-17軍用運輸機的鈦（tài）合金用量也分別達到了15%和10.3%。而且（qiě）鈦合金是（shì）繼（jì）鎳基超合金以後的第二大噴氣式發動機常用材料（liào），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（dǎo）熱率低，切削時切削力比較大，切削溫度很（hěn）高，導致切（qiē）削功（gōng）率大，主軸扭（niǔ）矩高。因此要求機床主軸有更大的扭矩和功率，同時機床（chuáng）也要有高剛性的床身和機床主軸（zhóu），從（cóng）而可以（yǐ）抑製工件的變性和振動，提高加工質量。另外，航空航天產品的零件無論是體積還是重量（liàng）一般都非常大，切削時切削用量很（hěn）大，材料去除（chú）率也很高，這就必然要求機床具有大功率切削的能力，機床本（běn）身（shēn）也向重型、超重型化發展（zhǎn）。

機床應具有高速（sù）性，精密性

        鋁合金是航空航天製造（zào）的主體材料，一般采用高速切削加工。高速切削單位（wèi）時間材料切除量提高（gāo）3～5倍，加工時間可降至原來的1/10以下，加工效率高。而零件（jiàn）加工切削力可減少30％左右，使得工件在切削（xuē）中的變形大（dà）大減小，提高了加工精度。切削中（zhōng）切削熱的95％～98％被切屑帶走，減少了工件的熱變形。高速加工激振頻率較高，遠遠超（chāo）過了（le）機床係統的（de）固有（yǒu）振動頻率，因此工件（jiàn）加工時處（chù）於（yú）“無振（zhèn）動”切削狀態（tài），這就會獲得較高的加工表麵質量（liàng）。航空產品零部件中的薄壁、筋板結構比較多，加工精度（dù）和（hé）加工質量要（yào）求高，加工時易發（fā）生變形，因此這種結構（gòu）也特（tè）別適合高速加工。因此航空航天製（zhì）造用機床應具備高速加工的能力。航空航天業是高精密領（lǐng）域，對機床精（jīng）密（mì）性的要（yào）求也很高，機床多為高精密（mì）的數控機床，比如精密數（shù）控車床和車削中心、立臥轉（zhuǎn）換4-5軸銑削中心、高精度數控萬能磨床等。

機床應實現複（fù）合化、自動（dòng）化

        航（háng）空航天產品的很多零件結構很複雜，還有機械加工困難的窄槽、異型孔、微孔等等，這就需要多個工序和（hé）不同類型的機床來完成加工，這就造成了效率低下。為了解決這個（gè）問題，航空航天製造機床的（de）複合化程度（dù）越來越高，這樣在機床上一次裝夾，就可完成多個甚至（zhì）所以的加工工序（xù），大大提高了加工（gōng）效率。同時，航（háng）空航天製造用機（jī）床還應該具備（bèi）自（zì）動裝夾找正、過程監控與誤差補償等能力，這樣才能大大提高加工效率（lǜ）和（hé）質量。

航空航天業中廣泛應用的機床類型

        航空航（háng）天結構（gòu）件一般采用整體設計，通常尺寸和重量都較大。龍門結構機床由於結構剛性好、加工範圍大、占地麵積小、操作方便等優點，成為航空航天大型數控加工機床結構的首選。這種機床的寬（kuān）度一（yī）般在2.5米以上，單（dān）龍門工作台的長度為12米左右，而雙龍門工作台為28米左（zuǒ）右。下圖為北京第（dì）一機床廠生產的數控動梁龍門係列鏜銑床，它的工作台行程為8米到73米。而龍門結構機床（chuáng）中，多龍門多主軸的機床（chuáng）占了很大一部分比例，這種結構的機床能顯著提高加工效率和工作台的利用率。
 

        並（bìng）聯機床也是航空航天領域受歡迎的機床之一。自1994年起，並聯機床開始風（fēng）靡（mí）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（chuáng）具有敏（mǐn）捷加工、一次裝（zhuāng）夾加工、複合角（jiǎo）度加工等優點，非常適合航空航天零件製造。美國波音公司是第一家在實際（jì）生產中采用並聯運動機床的公司（sī）。1996年至今，第一台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。歐洲空中客車公（gōng）司也已（yǐ）應用並聯（lián）運動機床多年, 主要（yào）用於大型飛機結構件上鑽孔與切（qiē）邊。下圖是哈量集團應用瑞典（diǎn）愛克斯康（kāng）公司的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加（jiā）工技術。
 

        目前在航空航天製（zhì）造業廣泛使用（yòng）的機床設備種（zhǒng）類很多，主要有：高速加工中心、多軸聯動加工中心、雙主軸車削中心和車銑中心、精密磨床和複合磨（mó）床、精密電加工機床、精密大（dà）型龍門鏜銑床和精密落地鏜銑床、高（gāo）效數控專機等（děng）。這些機床的市場占有量很大，也是航空航天客戶（hù）引進比較多的機床。

國內機床商為（wéi）航空航天（tiān）提供（gòng）機床的現狀（zhuàng）

        與普通的數控機床相比，航空（kōng）航天數控（kòng）機床有著規格大、聯動坐標多、控製功能強、主軸轉速範圍大、坐標（biāo）運（yùn）動精度高等優點，機床（chuáng）設計製造的難度（dù）很大，造價也比較高。目前我國航空航（háng）天（tiān）製造業的機床設備大部分是從（cóng）國外進口的，國產機床設備占的比重（chóng）比較小。出現這種（zhǒng）狀況的原因主要是國產機床裝備的水平不能（néng）滿足航空航天製造的要求。目前，國內機床裝備在精度、穩定性、可（kě）靠（kào）性（xìng）、售後服務方麵（miàn）同進口（kǒu）機床還存在著一定的差距。國內隻有少數的機床（chuáng）生（shēng）產廠家可以提供用戶滿足要求的技術成熟的可靠產品。

        近些年國產機床與進口機床（chuáng）之間的差距（jù）也（yě）在（zài）縮（suō）小（xiǎo）。國產機床在高速、高精、多軸、複合等（děng）方（fāng）麵都有較大突破，尤其是（shì）龍門加工中心和數控龍（lóng）門鏜銑床更為突出。北京一機、濟南二機、沈（shěn）陽機床廠、江蘇多棱等多（duō）家實力（lì）雄厚的國內機床商已（yǐ）經推出了多種五軸聯動龍門加工中心（xīn）和數控龍門（mén）鏜銑床。目（mù）前我國航空工業采購國產機床設備的比例（lì）從以前的10%~20%上升到30%~40%。相信在不遠的將來，隨著機床（chuáng）製造技術的不斷發展和國內機床製造商的不斷（duàn）努（nǔ）力，國產機床肯（kěn）定能占據大部分的國內市場，為中（zhōng）國航空航（háng）天業提供更優質的數（shù）控機床，滿足航空（kōng）工廠的要求。

國際金融危機（jī）對航空航天業和機床業的影響

        由美國次貸危機引起（qǐ）的（de）金融危機席卷全球，給世界經濟帶來沉重（chóng）的打擊，航空航天業也不能幸免，許多航空公司陷入了困境。近期我國三（sān）大航空集團已取（qǔ）消或縮減了部分國（guó）內和國際航班（bān）。中國第一家（jiā）民營航空公司奧凱（kǎi）航空於2008年12月3日接（jiē）到（dào）了民航總局的“停（tíng）飛令”，已經麵臨破產的境地。航空公司融資和經營出現困（kùn）難，會推遲或者取消航（háng）空製造的訂單，進而會影響到航空製（zhì）造（zào）商。據統計，2008年上半年全球新（xīn）增飛機訂單總數不到去年一（yī）半。金融危機已經對（duì）航空業產生（shēng）了嚴重的負麵影響。

        麵對金融危機，我國的航空製（zhì）造產業也表現出了強勁的生命力。2008年珠海航展期間，中國商用（yòng）飛機（jī）有限責（zé）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，中國製（zhì）造的飛機將第一次翱翔北（běi）美的天空。與此同時，幸福航空與西安飛機（jī）工業集團簽 下購買新舟60飛機意向合同，首批3架新舟60飛機將在2009年2月前陸續交付並投入商業運（yùn）營。展望未來，隨著大飛機（jī）項目的進展，我國航天事業的不斷（duàn）進步，中國航空製造業必然會衝（chōng）破金融（róng）危機帶來的（de）阻礙，前途仍然一片光（guāng）明。同時，這次金融危機對（duì）我國的機床（chuáng）製造業也是一個（gè）警示（shì）。中國機床製造商隻有不斷提升自己的技術實力和服務水平，才能更好的推動航空航天製造業前進，才能（néng）使自己在（zài）日益加劇的競爭中立於不敗之（zhī）地。