从“不敢用”到“批量用”
国产装备保障大飞机供应链自主可控
在大飞机(885566)零部件制造领域,一场静水深流的变革正在发生。
西安兴航航空科技股份有限公司的生产车间里,一条由171台设备组成的产线集群正在高效运转。从铝合金樑、框、肋、机翼长桁、机身壁板、机身蒙皮到钛合金接头、橼条、框——大飞机(885566)最核心的金属结构件,正从这些由兴航公司自主设计制造的高端智能装备上批量下线。
放在五年前,这是难以想象的。
彼时,航空制造领域的共识是:大飞机(885566)零件加工必须用进口数控系统。原因很简单——零件太贵了。一个钛合金接头零件,材料费就要几十万;一件钛合金橼条零件原材料价值数百万。谁敢用国产系统去冒险?
但兴航航空敢。而且不仅敢,还做到了批量用、稳定产。
西安兴航航空科技股份有限公司与武汉华中数控(300161)股份有限公司合作共建的国产大飞机(885566)零部件全国产化产线集群已全面投入运行。该集群由大飞机(885566)机翼长桁生产线、大飞机(885566)接头(含超大尺寸4m~8m)生产线、大飞机(885566)机身蒙皮生产线、大飞机(885566)大梁生产线、大飞机(885566)小型框肋生产线组成,共有171台设备,应用华中系统159台套,其中五轴设备76台。
五条产线,五个突破
国内首条全国产化机翼长桁生产线,由8台双龙门五轴机床组成,五轴摆头、主轴、柔性液压装夹机构、机床本体全由兴航公司自主设计制造,并配套华中8型五轴数控系统。长桁是机翼沿翼展方向布置的纵向加筋构件,与机翼蒙皮、翼肋及翼梁共同构成封闭盒段,提升机翼整体抗扭刚度。单段长桁可达8m~18m,截面高度20mm~70mm,宽度15mm~40mm,属细长类零件,金属件截面常用T型、Z型、L型及帽型(闭口)。铝合金长桁加工面临细长柔性件残余应力变形突出、薄壁切削颤振与让刀回弹、截面转角与表面完整性等难题。这条产线的加工效率达到原有设备的2.5倍,年产超千件,已实现稳定批量生产。
由17台龙门五轴机床组成,五轴摆头、主轴、机床本体全由兴航公司自主设计制造,并配套华中8型五轴数控系统。接头是飞机不同构件之间用以传递载荷的连接件,是典型高应力、高疲劳风险零件。接头类零件长度尺寸可达4m~8m,材料多为钛合金、高强钢,材料硬难加工,材料去除量大,应力释放易造成耳片扭曲变形,槽深、转角多,厚-薄刚度差异大。
此前行业普遍不敢用国产系统加工接头,兴航依托五轴联动与在机测量等技术,实现了稳定交付,打破了“不敢用”的行业魔咒。
国内首条全国产化大飞机(885566)蒙皮生产线,由8台五轴龙门机床组成,五轴摆头、主轴、专用工装、机床本体全由兴航公司自主设计制造,并搭载华中数控(300161)五轴数控系统。蒙皮被固定在机身长桁、框外表面,既是维持气动外形的维形构件,又是重要受力构件。单块机身蒙皮壁板展向长度可达8m,厚度范围为1.6mm~6.5mm。传统化铣成本高、污染严重,镜像铣设备成本高、不适合批量加工。
该产线年产3500张,可满足国产大飞机(885566)年产150架的双曲机身蒙皮产能需求。兴航已稳定批量交付大飞机(885566)51个图号的机身蒙皮成品零件。
由19台龙门五轴机床组成,规格从2m至28m,五轴摆头、主轴、机床本体全由兴航公司自主设计制造,并搭载华中8型五轴数控系统。翼梁是机翼最重要的纵向主承力构件,单通道客机翼梁展向总长14m~17m,宽体机27m~31m;翼梁截面高度等于当地翼盒厚度,翼根450mm~750mm,翼尖120mm~220mm。金属翼梁翼根腹板厚度5mm~8mm,缘条厚度8mm~14mm,向翼尖减薄。该机床A/C轴重复定位精度可达0.004mm,满足大梁类零件的精密加工需求。
一次性投入19台自研五轴龙门加工中心进行批量生产,证明了国产装备在大梁加工领域的可靠性。
由20台摇篮式五轴机床组成,规格覆盖Φ400至Φ800mm,摇篮转台、主轴、机床本体全由兴航公司自主设计制造,并配置华中8型五轴数控系统。可满足小型框肋结构件的精密加工需求。依托联合实验室机制,双方在框肋加工领域实现了从装备研发到工艺优化的系统性突破。
从长桁到接头,从蒙皮到大梁,从框肋到更多品类;从主轴到转台,从摆头到数控系统,从核心功能部件到整机设计制造集成——这五条产线共同构成了大飞机(885566)制造领域设备制造和应用的全国产化版图。171台设备、159台套华中系统、76台华中五轴,这不是简单的数字叠加,而是一条从“不敢用”到“批量用”、从“单机验证”到“整线配套”的完整技术突围之路。
这条路的背后,是三条核心经验:用户敢用,是国产高端装备(885427)迭代升级的关键前提;系统厂商与用户的深度融合,是实现技术突破的有效路径;从“成本优势”到“技术领先”,国产替代需要分步走。
面向未来,随着大飞机(885566)批产提速,国产大飞机(885566)对高性能零部件的需求将持续增长。华中数控(300161)与西安兴航的合作,也将进入新的阶段:更高精度,从微米级加工精度向亚微米级迈进;更高效率,持续优化数控系统算法和加工工艺;更智能化,依托华中10型智能数控系统,推动航空制造的数字化、网络化、智能化升级;更广应用,将国产数控系统的应用从金属结构件拓展至更多航空制造领域。
从“不敢用”到“批量用”,从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”——华中数控(300161)与西安兴航正在用实际行动证明:中国航空制造的“大脑”,完全可以由中国人自己掌控。
