結構（gòu）件是飛機零件（jiàn）中最大的一種（zhǒng）零件。這類零件主要（yào）用鋁合金製造。基於製造工藝（yì）和零件重量考慮，以前主（zhǔ）要采用鋁（lǚ）板經鉚而成(至今仍有部（bù）分零件采用此種方法（fǎ）製造)。現在采了全然不同的設（shè）計技術，需要將多（duō）種（zhǒng）不同功能集（jí）成到一（yī）個結構件上。這就是集成設計技術。這種零件是用一塊實體鋁坯經銑削加工而成。這類零件很複雜，通常包含極小的底麵和薄壁(0.6~2mm)，呈蜂巢狀。這類零件的幾何形狀由不同的表麵（miàn）及規（guī）定的曲麵構成。接近（jìn）飛機外部（bù）輪廓的表麵也是必須是自由曲麵。

      例如，Pilatus PC 9飛機的（de）主梁，在以前的設計中是由156個不同零件構成的。這樣，就需要（yào）各種折彎設備和裝配夾具。在Pilatus PC 12飛機上（shàng），這類部件采（cǎi）用了集成設計技術。 零件的數（shù）量減少到3個，而且是采用簡單的螺（luó）栓連接(圖1)。

      在25年前，這家飛機公司在開發飛機時，由於沒有複（fù）雜的軟件工具，NC技術（shù）還處於初期階段（duàn），隻能用繁瑣的編程語（yǔ）言，如APT、Fortran等等定義複雜（zá）的幾何形狀；NC機床還是采用21/rD控製，從而嚴重聘用（yòng）製了複雜形麵（miàn）和幾何形狀的生成。

      由於某種原因上述原因，為控製鋁件的重量，用（yòng）鋁板構成機架，即將20餘種不同（tóng）形狀的板材成型件組裝和連接（jiē）在一起構成一個大的結構件。零件成型過程極為複雜。工件材料要經過12次（cì）機械加（jiā）工和4次熱處理，由於幾何形狀的不一（yī）致、拉伸/斷裂等，致使廢品率極高。這種機架的裝配需（xū）要6道工序，而且必須考慮到材料的拉伸問題。

      如今，編程係統和（hé）CNC機（jī）床已經能使我們銑削加工出以前無法生（shēng）成的形狀。以前，采用（yòng）傳統技術，需要20多個板材成型件才能構成的部（bù）件，現在（zài）隻用2個零件。幾何形狀極為複雜，必須完全滿足零（líng）件的所有要求（qiú）。用一塊實體鋁坯銑製一個零件，其中98%的材料（liào）都變（biàn）成了廢屑（xiè）。

      適用於高速銑削的機床與刀具

      坯料是用水刀將厚127mm或76mm的鋁板切切割到近似形狀（zhuàng）。坯料尺寸為（wéi）840×665mm，重90kg或60kg。 夾具包括角度板和標準孔係及加工工件第二麵的真空接（jiē）合適配板。機床采用特別適用於五軸聯動加工的斯達拉格海科特STC 1000/130型機床：主軸功率為70kW，在100%負載運行時最高轉（zhuǎn）速達24000r/min (圖2)；主軸錐孔：HSK63A；機床X/Y/Z軸行程為（wéi）：1700mm/1600mm1950mm；主軸可傾範圍：-60/+100°；工作台（tái）是B軸。該機床（chuáng）采用鋼（gāng）板焊接結（jié）構，具有較高的剛度。

      整個加工過程需（xū）要7把切削刀（dāo）具和4把鑽頭。刀（dāo）具為（wéi）整體刀體，最大直徑（jìng）為32mm，形狀配合的刀片能（néng）防止其在以高達24000r/min的轉速（sù）切削時離心力可能造（zào）成的損壞。全部刀具直徑都在（zài）25mm以上，中（zhōng）空冷卻，油霧（wù）潤滑。起先直徑小於25mm的刀具為整體硬質合金刀，采用收縮式刀柄。刀具長度為90和220mm.。 

      全部切削刀具連同刀（dāo）柄都（dōu）經過平衡，在24000r/min轉時平衡質量為Q2.5。為保證加工過程（chéng）的安全，精確定義了每把刀具的切削參數，即采用專用軟件，對刀具組件進行了知識臨界速（sù）度(自振)檢測。零件經二次裝夾完（wán）成全部加工(包括鉚接孔)。為（wéi）防止薄壁件在加工中的應力變（biàn）形和保證嚴格控製的公差，麵銑和周邊銑削采用了高（gāo）速銑削加工工藝。在（zài）總的（de）銑削（xuē）加工時間內，約60%的時間需要五軸聯動加（jiā）工（gōng），粗加工占總加工時間的40%，手動加工主要是去（qù）毛刺和鑽部分鉚釘孔。

       結果超過預期

      首先將工件用螺栓固定在夾具上，用（yòng）雷尼紹測頭識別零件。第（dì）一（yī）道貌岸然工序是（shì）用直徑63mm 的刀頭，沿Z麵運動，將工（gōng）件粗銑至接近最終形（xíng）狀。粗銑（xǐ）時的進給速度可（kě）達17m/min ，金屬切除率達6500mm3/m