摘要：以机床AB摆角铣头为对象，通过对航空工厂用户需求和典型飞机结构件的工艺分析，对铣头摆角结构、主轴结构设计进行了研究，独立自主开发出高性能的AB摆角铣头产品，通过测试和验证，各项指标满足设计要求，适用于飞机结构件的加工应用。

关键词：AB摆角铣头;机械主轴;钛合金结构件

1 需求分析

现代飞机构造中，结构件构成了飞机的骨架，是飞机的主要承力件，特点是结构复杂、精度要求高、比强度大，飞机结构件绝大部分需要采用数控加工而成。肋、框、梁类零件是飞机结构件的典型代表，双面薄壁槽腔类结构，材料去除率大（90%以上），腹板、缘条、筋条高度不等成台阶状且带有气动外形，具有开闭角结构，需五轴联动加工，加工精度和表面质量要求高。这些结构件主要由钛合金、不锈钢、铝合金材料制成，其中以钛合金结构件最难加工。钛合金在切削温度下具有很高的硬度和刚度，加工时需要更大的切削力，这就决定了加工设备要具有足够的刚性和驱动扭矩。

AB摆角具备主轴功率和扭矩大、摆角刚性和扭矩足的特点，可以满足钛合金、不锈钢这类难加工材料大余量强力粗切削的要求。同时，由于飞机结构件多具有开闭角结构，最大开角和最大闭角一般在15°以内，而AB摆角结构较为直观、布局开敞，且易于获得大扭矩，铣头摆动范围可以覆盖绝大部分框、梁类等典型结构件的加工。所以未来航空工厂及其配套工厂对配置AB摆角铣头的机床有较大的需求。……