航空航天發動機整體葉輪柔性制造（FMS）方案

一. 國內整體葉輪加工的現狀

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

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，對于復雜的整體葉輪，特別是帶冠整體葉輪來說，五軸聯動高速銑和六軸聯動電火花成型機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（FMS）

　　引入柔性制造系統，旨在減低人為差錯，提高質量，提高效率，提高設備利用率，降低成本，提高企業信息化及管理水平。

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

　　除高速銑和火花機以外，系統中還集成了三座標測量機（CMM）、自動清洗機、機器人和物料庫；當然還包括管理和支持該系統的軟件和數據庫。

　　有了這套系統，就可在高度柔性的前提下，實現整體葉輪加工的自動化。

四.柔性制造系統（FMS）的主要技術特點

　　1.該系統之構造是為了實現真正的自動化。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計理念，可以滿足精密加工單位技術升級及管理升級的需要。

　　2.整個系統在WINDOWS 平臺上運行，界面友好，透明度高，易于進行二次開發；同時，也使企業內部所有子系統都統一到最通行的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ERP 等管理信息系統進行互連互通并實時、準確，提升企業信息化水平。

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

　　5.系統更具柔性,適應小批量生產靈活多變的需要，為了插入應急任務，系統可以隨時中斷進行中的加工任務，等應急任務完成后，系統可以立即從斷點處恢復加工;如果需要將某一項加工任務，從系統中的一臺加工機移到另一臺加工機，對系統使用者來說，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PC控制器的加工設備是以網絡形式連接，只要被賦予了適當的權限，系統管理者就可以從任何接點上登錄系統，管理系統并發布加工指令。

　　7.系統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備共享，還不會產生錯亂，更不會產生人為失誤和延誤，提高了加工質量,并保證加工結果的一致性;

　　8.設備有效放電時間可達8000 小時/年，這是一般工廠火花機年有效放電時間的5倍;

　　9.系統采用模塊化設計，自動化規�？梢杂尚〉酱�,逐步擴大,不會浪費前期投資, 不會造成重復投資;

　　10.系統內所有加工要素(如:作業計劃,實時進度,工時預估等)均在系統軟件管理之下,提高了加工過程的透明度，有了可預測性也就有了可計劃性.

　　12.自動化系統的軟硬件，均由ZK 公司設計制造，提供交鑰匙工程,避免系統建設過程中因多家供應商參與而出現的扯皮現象.

　　13. 節省人力，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，中國已經有五套柔性制造系統投入使用。同時，在上海交通大學建立的柔性制造技術聯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，它將成為中國柔性制造技術研究、示范、實踐的重要平臺，并將對此項技術在中國的推廣應用產生巨大的推動作用。

　　我司經銷德國五軸高速加工中心、電火花微細穿孔機、激光焊接機，詳細可來電咨詢0519-88113113，聯系人范總13306110090，也可發郵件至fq@lanshengcnc.com。