整體框的數(shù)控編程。在鈦合金整體框的數(shù)控編程中，應(yīng)將工藝規(guī)程所制定的加工方案充分體現(xiàn)在程序中, 包括切削部位、方式和參數(shù)，刀位軌跡規(guī)劃、刀具選擇、余量設(shè)置、加工軸數(shù)和程序名稱，另外還需注意以下事項(xiàng)。

（1）最好料外下刀，沒有條件應(yīng)該先鉆下刀孔，不要螺旋下刀或斜線下刀。

（2）嚴(yán)格按工藝規(guī)程設(shè)置分層，不能某一刀的切除量突然很大。

（3）槽腔的加工側(cè)面和底面要分開加工。

（4）NC程序必須在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬切削，必須首先確保刀具軌跡的正確。仿真只是幾何學(xué)方面的仿真，物理學(xué)方面的問題很難被發(fā)現(xiàn)，所以要注意仿真不能解決所有問題，加工時(shí)還要認(rèn)真觀察。

（5）應(yīng)劃分粗精加工階段，雙面對(duì)稱去余量，分層去余量，控制變形。

 

數(shù)控程序的模擬仿真驗(yàn)證。大型整體框的數(shù)控加工程序通常可達(dá)數(shù)百條，也無巨大的毛坯可提供試切。在無法試切的情況下，要確保一次加工合格，這對(duì)數(shù)控程序的要求非常高，所以，必須采取有效手段花大量時(shí)間在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬切削，檢驗(yàn)程序，確保程序正確。

（1）進(jìn)行比較檢查后，得到切傷部位模型，要仔細(xì)測量過切尺寸，檢查切傷是否在公差范圍內(nèi)。

（2）利用仿真軟件生成的檢查報(bào)告，認(rèn)真檢查每一個(gè)產(chǎn)生誤差的程序段。

（3）發(fā)現(xiàn)程序有問題立即修改，修改后輸出刀位文件，重新再進(jìn)行仿真檢查，直到所有問題解決。

（4）最好能進(jìn)行G 代碼程序仿真。

（5）程序在CAM 環(huán)境中進(jìn)行單步回放檢查，檢查刀位軌跡的邊界、切削深度。

（6）在加工仿真軟件中建立毛坯模型，建立加工坐標(biāo)系，將所有CLS刀位文件裝載進(jìn)來，進(jìn)行模擬仿真加工。

（7）檢查加工模型的所有尺寸，如有超差，立即終止程序，修改后再查。

（8）將設(shè)計(jì)模型調(diào)入加工仿真軟件，與加工后的模型與理論模型進(jìn)行比較檢查，為比較后得到的未切除的殘留量的模型。

 

由于大型鈦合金結(jié)構(gòu)毛坯鍛造難度極大，需要超大型專用鍛造設(shè)備，目前我國還沒有此類鍛造設(shè)備，暫時(shí)不能滿足鈦合金框整體毛坯的鍛造，只能采用分段鍛件加工后焊接的方式。目前大型鈦合金框的研制大體有2 種方案可供選擇：分段精加工—焊接—補(bǔ)充加工焊接接頭部位；分段粗加工—焊接—整體數(shù)控精加工。俄羅斯Su-27 的42 框是鈦合金整體框，其基本工藝方法采用了第一種方案，這樣生產(chǎn)效率高，但對(duì)焊接精度要求高。第二種方式適合更大更復(fù)雜并且焊縫多、焊接變形情況復(fù)雜的框，整框最終精度由數(shù)控加工來保證，這種方式的弊端就是造成焊后數(shù)控加工只能在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行，加工周期長，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)大。

 

大型鈦合金結(jié)構(gòu)的在線檢驗(yàn)技術(shù)。此類大框焊后必須通過測量，精確掌握焊接變形情況和余量分布情況，這樣才能為整框的加工確定基準(zhǔn)和分配余量。由于此框焊后尺寸大，寶雞市力航鈦業(yè)有限責(zé)任公司(www.nmware.com)所現(xiàn)有測量機(jī)無法測量, 利用雷尼紹測頭在機(jī)床上進(jìn)行在線測量是一個(gè)很好的方案，測量后就可直接找正零件，并建立加工坐標(biāo)系，如圖3 所示。大型鈦合金整體框是先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的典型范例，是數(shù)控加工領(lǐng)域內(nèi)公認(rèn)的難題之一，價(jià)格很貴，生產(chǎn)周期長達(dá)1~3 個(gè)月，因而對(duì)加工中所涉及的機(jī)床、刀具、工裝、切削參數(shù)、編程方法、仿真技術(shù)、測量技術(shù)、變形控制、切削效率等技術(shù)都提出了更高的要求，必須設(shè)計(jì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈?guī)程才能保證大型鈦合金整體框數(shù)控加工的質(zhì)量。隨著材料技術(shù)、制造技術(shù)的發(fā)展以及飛機(jī)性能和結(jié)構(gòu)的需要，在國內(nèi)外先進(jìn)主力戰(zhàn)斗機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為滿足飛機(jī)輕量化、長壽命、易維護(hù)等需求，機(jī)體零件結(jié)構(gòu)向整體化、薄壁化、結(jié)構(gòu)承載與功能綜合化等方向發(fā)展，因此越來越多地采用了整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其典型的代表就是整體框結(jié)構(gòu)，將以前需要數(shù)個(gè)框段通過機(jī)械連接而成的框改為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)的大框，這樣可以大幅減少零件數(shù)量，增加強(qiáng)度，減輕結(jié)構(gòu)重量。