飛機(jī)蒙皮是決定飛機(jī)疲勞壽命主承載的鈑金件，占機(jī)身面積的80%，整機(jī)重量的21%。金屬大型蒙皮在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和光滑耐腐蝕的安全性條件下，追求極薄壁厚，以提升飛行器的有效載荷，提高飛行器的運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性。
蒙皮尺寸大（C919機(jī)身蒙皮尺寸達(dá)6米×2米）、厚度?。ㄗ钚”诤?.2mm）、形面不貼模（貼模間隙大于1mm）的弱剛性易變形不規(guī)則特點(diǎn)，導(dǎo)致其壁厚精度（±0.1mm）、孔位置精度±0.3mm和銑邊精度（±0.5mm）難以控制，是國(guó)際公認(rèn)的制造技術(shù)難題。
在傳統(tǒng)航空制造業(yè)中，蒙皮零件的加工主要采用上世紀(jì)50年代發(fā)明的化學(xué)腐蝕銑工藝，化銑工藝精度低、污染重、能耗高，且無(wú)法加工高性能材料和矯正成形壁厚精度，阻礙了新技術(shù)在航空航天飛行器上的應(yīng)用，蒙皮加工已成為提升飛行器制造水平的瓶頸工藝。
上世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)外有嘗試采用“五軸龍門機(jī)床+真空吸附工裝”的機(jī)械加工方案生產(chǎn)。該技術(shù)依賴真空吸附模胎，適應(yīng)范圍狹窄，無(wú)法加工雙面蒙皮，大尺寸、雙曲面蒙皮難以有效吸附，無(wú)法采用高速加工策略，效率低下；加工過(guò)程中容易出現(xiàn)厚度失控和脫模失穩(wěn)的情況，壁厚波動(dòng)達(dá)0.1~0.5mm，需要大量人工打磨拋光；每種蒙皮均需研制相應(yīng)模胎，每架大飛機(jī)多達(dá)200余張形狀各異的蒙皮，需要投入大量模胎，并進(jìn)行頻繁更換，投入成本高，且隨著飛機(jī)機(jī)型的不斷改進(jìn)，原有模胎無(wú)法適應(yīng)新蒙皮，成為廢鐵，需要繼續(xù)追加投入。范圍窄、效率低、精度不穩(wěn)定、投入大、轉(zhuǎn)型難導(dǎo)致該技術(shù)路線先后被國(guó)內(nèi)外主機(jī)生產(chǎn)廠商所摒棄。
圖 化學(xué)銑削
圖 真空吸附+五軸機(jī)械銑削
圖 局部不貼模3mm以上
雙五軸鏡像銑技術(shù)是航空蒙皮加工的最新一代技術(shù)，具有加工效率更高、加工質(zhì)量更優(yōu)、綜合應(yīng)用成本更低、智能化程度更高的特點(diǎn)。鏡像銑裝備通過(guò)掃描補(bǔ)償和銑切壁厚質(zhì)量閉環(huán)控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了蒙皮零件的一次裝夾完成雙面減薄銑切、裝配孔、開(kāi)窗和銑邊等多道工序，全流程數(shù)字化加工。
國(guó)際上僅法國(guó)Dufieux公司（13501282025）和西班牙M.Torres公司（13522079385）擁有鏡像銑產(chǎn)品；
其中，法國(guó)Dufieux公司的鏡像銑產(chǎn)品優(yōu)越性已被空客公司使用驗(yàn)證，目前空客公司已經(jīng)大規(guī)模使用鏡像銑工藝并逐步淘汰化銑工藝，所有空客前機(jī)身和客艙部分100%采用鏡像銑生產(chǎn)，但進(jìn)口價(jià)格昂貴，單臺(tái)價(jià)格高達(dá)1億元。
西班牙M.Torres公司蒙皮銑削設(shè)備只能在線裝夾蒙皮零件，在裝夾上消耗的時(shí)間是加工過(guò)程的數(shù)倍，同時(shí)為了避免排架和蒙皮鏡像銑機(jī)床后面的頂撐裝置發(fā)生干涉碰撞，必須將整張蒙皮分區(qū)域分工步加工，在機(jī)裝夾和分步加工制約了整體的生產(chǎn)效率。
上海拓璞（15910974236）經(jīng)過(guò)多年自主研發(fā)，突破了航空航天大型曲面蒙皮/箱底的雙五軸鏡像銑削技術(shù)，成為國(guó)內(nèi)唯一自主掌握鏡像銑技術(shù)的企業(yè)，上海拓璞新一代鏡像銑產(chǎn)品加工速度能夠達(dá)到F15000mm/min以上，全區(qū)域整體加工，切寬10~18mm，銑切厚度一次到位，典型蒙皮大件加工時(shí)間可從五軸機(jī)械銑的30小時(shí)縮短到3小時(shí)以內(nèi)，多臺(tái)組線全流程僅需1名人員，效率達(dá)到國(guó)際一線水平，售價(jià)僅國(guó)外品牌一半，具有顯著的效率和成本優(yōu)勢(shì)，綜合使用成本優(yōu)于傳統(tǒng)化銑和五軸機(jī)械銑削；
鏡像銑技術(shù)是新一代的柔性加工技術(shù)，具有柔性化裝夾和自適應(yīng)加工的特點(diǎn)，能夠適應(yīng)雙曲蒙皮、雙面蒙皮等不同類型不同特征蒙皮加工需求，一臺(tái)鏡像銑設(shè)備能夠加工行程范圍內(nèi)的不同類型蒙皮，無(wú)需額外工裝投入，迅速適應(yīng)飛機(jī)機(jī)型改進(jìn)轉(zhuǎn)型需求，實(shí)現(xiàn)了飛行器產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)的快速研發(fā)和批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)換。
圖 鏡像削削
圖 6000*2000*1.2mm鏡像銑蒙皮
鏡像銑裝備生產(chǎn)蒙皮的95%壁厚精度±0.03mm，整體壁厚精度±0.08mm，銑邊精度±0.5mm，制孔位置精度±0.3mm，表面粗糙度Ra0.08~0.6um，重量公差±0.5%，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
采用鏡像銑技術(shù)生產(chǎn)的火箭燃料貯箱箱底，較傳統(tǒng)五軸瓜瓣銑箱底方案，強(qiáng)度提升200%以上，極大提升了蒙皮類薄壁零件的加工品質(zhì)和性能，新型火箭燃料貯箱箱底生產(chǎn)均采用鏡像銑技術(shù)與裝備。
突破了C919鋁鋰合金蒙皮難以化銑的重大工藝攻關(guān)難題，全面達(dá)到了質(zhì)量要求，解決了軍機(jī)S形雙面蒙皮雙面輪廓精度配準(zhǔn)的難題，正反雙面輪廓形狀及位置精度全面達(dá)到要求，鏡像銑試件的疲勞壽命是化銑試件的2倍，已實(shí)現(xiàn)批量加工和裝機(jī)應(yīng)用，并加工了9m×2m的超大型蒙皮，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)蒙皮數(shù)字化產(chǎn)線批量生產(chǎn)，推動(dòng)了我國(guó)飛機(jī)蒙皮加工技術(shù)的升級(jí)換代。
鏡像銑技術(shù)與裝備已廣泛投產(chǎn)應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、探月工程等多個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目中，穩(wěn)定量產(chǎn)多種型號(hào)的飛機(jī)、火箭蒙皮。鏡像銑技術(shù)與裝備助力強(qiáng)大祖國(guó)的航空航天事業(yè)從高空向深空進(jìn)發(fā)，達(dá)到更高更快更強(qiáng)的目標(biāo)。
