攻坚克难：非标零部件加工成就航空航天梦想

（一）提升装备性能

航空航天领域对装备性能有着极高的要求。非标零部件能根据特定需求进行定制，这使得航空航天器的性能指标得以大幅提升。例如，通过非标定制电动夹爪，搭载高精度传感器，能够实现对特殊工件的精准夹持和装配。在航空航天领域，这种高精度的夹持装置可以确保飞行器零部件的精确装配，提高飞行器的安全性和可靠性。同时，非标零部件加工可以根据不同的材料和工艺要求进行定制，如采用先进的焊接技术，提高焊缝的强度和耐腐蚀性，增强航空航天器的结构稳定性。此外，非标零部件还可以实现材料的多种连接形式，拓宽了航空航天器设计的可能性。

（二）保障飞行安全

飞行安全是航空航天领域的首要任务，非标零部件的高质量加工对确保飞行安全至关重要。航空航天器在飞行过程中需要承受高温、高压和极端环境的考验，传统标准零部件往往难以满足这些苛刻的要求。而非标零部件可以根据特定的飞行环境和任务需求进行定制加工，确保其在各种复杂条件下都能稳定运行。例如，在无人直升机巡检中，属于非标的零部件在加工出厂后应对其进行相关试验以达到要求，从而确保飞机在飞行中稳定运行。同时，航空航天器的零部件需要具备良好的电磁兼容性，非标零部件加工可以选择不会对强磁场产生反应的材料，确保飞行安全。此外，非标零部件的定制化设计可以提高零部件的可靠性和稳定性，减少故障发生的概率，为飞行安全提供有力保障。

二、非标零部件加工的难点与挑战

（一）材料复杂难加工

航空航天领域常用的材料如钛合金、高温合金等具有独特的特点，也带来了极大的加工难度。钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优点，但却很难加工。其热导率很低，只有钢的 1/7，铝的 1/16，在切削过程中产生的热量难以迅速传递，容易使刀具刃口迅速磨损、崩裂和生成积屑瘤。同时，钛合金的弹性在切削过程中易产生振动，加工薄壁零件时问题更加严重。高温合金能够在 600℃以上的高温环境以及一定的应力作用下持续工作，拥有高温强度、出色的抗氧化性等综合性能，但也是典型的难加工材料。其微强化项硬度高，加工硬化严重，剪切应力高，导热性低，切削区切削力高，切削温度高，加工过程中加工表面质量低，刀具损坏严重。

（二）工艺流程繁琐

非标零部件加工的流程十分复杂，包括多个环节。首先，在机械零件加工生产时，需制定机加工工艺规程，规定零件的加工工艺路线、各工序具体内容及所用设备和工艺装备等。例如，对于箱体零件，一般是以主要孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔系；对于轴类零件，一般是以外圆为粗基准加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆、端面等其他表面。一个零件通常由多个表面组成，各表面的加工一般都需要分阶段进行，先集中安排各表面的粗加工，中间根据需要依次安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。而且，非标零部件加工对精度要求极高，在精密加工过程中，尺寸误差必须控制在允许范围之内，否则就会造成零件不合格，增加成本。

（三）表面质量要求高

航空零件的表面质量要求非常高。航空密封件密封性能与密封零件的表面质量有很大关系，特别是动密封，零件表面的平整度会影响密封件的摩擦和泄漏，刚好的平整度可提高密封性能，延长使用寿命。中低压运作过程中，密封零件表面硬度和光洁度一般建议在硬度在 HR45 左右，动密封面光洁度要保持 0.2，静密封面，密封零件的接触表面光洁度要升高到 0.6，表面不能有裂纹、刮痕和毛刺。此外，航空工业太航从零件设计、工艺改进、建立标准、外观防护等方面提升零件外观质量，如优化设计促进零件加工质量、改进工艺解决零件外观问题、建立标准统一外观认知、加强防护避免外观损伤。

三、攻坚克难的方法与技巧

（一）小技巧提高加工效率

在非标精密机械零件加工中，有很多实用的小技巧可以提高加工效率。比如，制作软钳口可以保护精密机械零部件不被夹坏。具体做法是拆卸虎钳钳口并加工两个 M4 螺纹孔，将两块厚 1.5mm 钢板与钳口齐平，用铝铆钉铆接厚 0.8mm 的硬黄铜板，用 M4 埋头螺钉固定到钳口上，形成耐用的软钳口。此外，如果用磁铁吸取小的精密机械零部件不方便，可以在磁铁下面吸一个铁板，这样不仅能吸收很多小的精密机械零部件，而且还能把铁板拉开，小的精密机械零部件会自动落入收集箱内，非常实用。还有，为防止皮带轮传动时打滑，可在轮轴上用￠15~18mm 划窝钻头划一系列窝，形成吸附力。对于一些 “先定位后夹紧” 会变形的工件，我们可以先夹紧后定位，找到 6 个定位点，限制其自由度，防止其变形。这些小技巧虽然不起眼，但却能在实际加工中发挥大作用，提高加工效率。

（二）深厚加工实力应对挑战

同向集团在非标零部件加工方面展现出了深厚的实力与创新。同向集团拥有全行业规格最齐全的精密 CNC 设备，加工范围覆盖 500mm 至 10000mm，加工精度可以稳定控制到 0.01mm。工程人员及技术人员在整体员工中占比达 30%，带来优秀的产品质量和高品质的服务。今年 3 月，由同向集团和英诺创新空间合力打造的 AIM 智能制造加速器，在张槎欧洲工业园同向工业自动化应用中心开业，为创新创业者提供了一个 “共享加工中心”，包含研发支持、试产加工、供应链服务，彰显了其深厚的精密加工和高端制造实力。作为集团的一员，同向（佛山）精密机械有限公司主要专注于装备制造行业的精密机械零组件配套服务，可提供从方案设计至成品交付的全流程交钥匙服务。在这个细分领域里，佛山同向是广东省规模最大，实力最强的公司，具备全产业链所需的生产能力，从原材料提供到各种规格种类的精密加工设备、表面处理、产品组装以及安装和售后服务，都能为客户提供优质的服务。

（三）技术交流促进发展

技术交流活动对于推动非标机加工行业的进步起着重要作用。7 月 30 日，智汇 + 智能制造技术众包平台、佛山市机器人产业创新协会联合同向（佛山）精密机械有限公司举行了智汇 + 非标机加工行业技术交流活动。来自近 20 家涉及机械装备制造、非标加工等领域的企业行业代表参加了本次活动。与会人员深入走进同向（佛山）精密机械有限公司车间，参观了其多领域、多类型设备的钢结构焊接、铸造成型、精密加工及设备配套组装作业和工业气体供应服务。在交流会上，与会人员分别对自己企业技术及成果进行分享介绍，并提出各自的需求，对可进行合作的领域和项目进行探讨。接下来，智汇 + 智能制造技术众包平台将在后续日常企业调研和技术交流活动上，根据各企业的产品和技术特性，物色筛选中下游应用企业需求，为技术型企业提供技术成果转化落地及市场化应用支持。

四、非标焊接技术的创新应用

（一）优势显著

非标焊接技术在航空航天领域具有显著优势。首先，其高强度的特点至关重要。航空航天器需要承受极端的飞行环境，如高温、高压等，对结构强度要求极高。非标焊接技术通过采用先进的焊接材料和工艺，能够有效提高焊缝的强度。例如，在航空发动机的制造中，采用非标焊接技术可以使焊缝强度大幅提升，确保发动机在高温、高压的工作环境下稳定运行。数据显示，相比传统焊接技术，非标焊接技术能够使焊缝强度提高 30% 以上。

同时，非标焊接技术还具有出色的耐腐蚀性。航空航天器在飞行过程中会面临各种恶劣的环境，如大气中的氧气、水分等，容易对金属部件造成腐蚀。而非标焊接技术通过选择合适的焊接材料和工艺，可以有效地提高焊缝的耐腐蚀性，增强航空航天器的结构稳定性和安全性。据研究表明，采用非标焊接技术的航空航天器部件，其耐腐蚀性能可以提高 2 倍以上。

此外，非标焊接技术能够实现材料的多种连接形式。航空航天器的结构通常由多种不同材料组成，传统焊接技术对于不同材料之间的连接存在一定的限制。而非标焊接技术可以实现金属与非金属、金属与陶瓷等不同材料的有效连接，拓宽了航空航天器设计的可能性。例如，在卫星的制造中，采用非标焊接技术可以将金属外壳与非金属的太阳能电池板进行有效连接，提高卫星的整体性能。

（二）面临挑战

然而，非标焊接技术在航空航天领域的应用也面临着一些挑战。

首先是技术难题。非标焊接技术需要与传统焊接技术相比进行进一步的研发和改进，提高其在航空航天领域中的适用性和可靠性。例如，在焊接高温合金等特殊材料时，非标焊接技术需要解决热影响区软化、裂纹倾向大等问题。目前，科研人员正在努力研发新的焊接工艺和材料，以提高非标焊接技术在航空航天领域的应用效果。

其次是质量控制问题。航空航天器的焊接连接对于质量要求极高，需要建立完善的质量控制体系来确保焊接连接的稳定性和安全性。由于非标焊接技术的工艺复杂，焊接过程中受到的影响因素较多，如焊接材料、工艺参数、环境因素等，因此质量控制难度较大。为了解决这个问题，需要采用先进的检测手段，如射线检测、超声检测、涡流检测等，对焊缝进行全面检测，确保焊缝质量符合航空航天领域的严格要求。

此外，非标焊接技术的广泛应用还需要充分考虑成本效益和可持续性等方面的因素。非标焊接技术通常需要使用先进的焊接设备和材料，成本较高。同时，焊接过程中也会产生一定的环境污染，如废气、废渣等。因此，在推广非标焊接技术的过程中，需要综合考虑成本效益和可持续性，研发更加环保、高效、低成本的焊接技术和材料。

五、成就航空航天梦想的案例

（一）神舟系列返回舱外壳

上海舜锋机械制造有限公司在航空航天领域展现出了卓越的实力。该公司加工制造了神舟系列飞船返回舱外壳，为我国航天事业做出了重要贡献。2019 年，史延锋临危受命担任公司董事长、总经理，从金融业跨界到制造业。面对诸多挑战，他披荆斩棘，带领公司走出了一条破危之路。在生产神舟系列飞船返回舱外壳等国家级项目中，公司面临着交付时间紧、任务重的压力。例如，2019 年 5 月，一批国家级项目预订货物第二天一早就要交付，当晚八九点包装尚未完成，工人仍漫不经心。史延锋亲自带头擦拭灰尘，打包装箱，最终确保了货物按时交付。上海舜锋机械制造有限公司在加工神舟系列飞船返回舱外壳过程中，不断攻克技术难题。他们采用人工喷刷油漆，4 道油漆厚度为 200 - 250um，远高于一般的 100 - 120um。在喷最后一道罩光漆时，要求每个地方都要均匀，即使像手机磨砂屏般的质感也要推倒重来。历经 3 个月，攻克多项技术难题后，研磨台完成交付，赢得了客户赞誉和行业认可。

（二）成都鸿侠科技

成都市鸿侠科技有限责任公司是一家专注于航空航天工艺装备的国家高新技术企业。成立 13 年来，始终致力于航空航天领域新技术、新工艺的研发设计及制作。鸿侠科技主要从事飞机机身、机翼、尾翼等机体相关零部件的工装模具开发设计及制造、精密加工等业务。公司加工的产品已应用在多种大型运输机机型以及波音、空客、中国商飞 C919、ARJ21 等民机机型上。在技术创新方面，鸿侠科技与某航空制造技术研究院合作，参与了某大型运输机襟翼滑轨的工艺研究及精密加工。襟翼滑轨作为大型运输机后缘增升装置的重要结构件，技术难度大。面对挑战，技术骨干迎难而上，不断试制、反复试验，最终成功突破了国际封锁，填补了国内行业空白。鸿侠科技还不断加大研发投入，2023 年研发人员增加到 60 来人，研发人员占比接近 20%，研发经费约占营业收入的 8%。同时，公司与俄罗斯乌法航空航天大学签订产学研合作协议，派出技术人员进修学习，推动资源对接。在长期生产过程中，全面掌握了适合多种航空材料加工的工艺技术和参数，在航空零部件领域成为多个业内第一。

（三）军工能手常晓飞

常晓飞是数控微雕能手，加工的零部件用于航空航天装备关键部位。他以极致的专注和高超的数控技术，被誉为现代版的航天 “核舟记”。常晓飞参与加工的装备，很多是保家卫国的国之重器，曾多次亮相国庆阅兵仪式等重大活动。为了能亲手操作设备，他在大学时经常给高年级师兄当帮手。参加工作后，他以厂为家，每天晚上工作到很晚，几乎周周都是 “6.5 天制”。常晓飞工作细心、沉稳，每天从清洗机车、检查设备开始，对设备进行精心养护，使其负责的设备故障率最低、使用时间最长。在加工零件时，他总是追求完美，花 100 分精力去打造更加完美的工件。凭借着刻苦钻研的精神和精雕细琢的工作态度，常晓飞锤炼出一身过硬的本领，攻克了多个复杂产品零部件加工难题，获得了全国五一劳动奖章等众多荣誉。他用精湛的技术参与到伟大的航天事业中，为人民安全、国家安全保驾护航，是当之无愧的大国工匠。

六、展望未来

（一）持续创新，突破技术瓶颈

随着科技的不断进步，非标零部件加工在航空航天领域将持续面临新的挑战和机遇。未来，行业将加大对新材料、新工艺的研发投入，以突破当前面临的技术瓶颈。例如，针对钛合金、高温合金等难加工材料，研发更加高效的切削刀具和加工工艺，提高加工效率和质量。同时，加强对 3D 打印技术、智能加工等先进制造技术的应用研究，探索其在非标零部件加工中的可行性和优势，为航空航天领域提供更多创新的解决方案。

（二）加强合作，实现共赢发展

航空航天领域的发展离不开产业链上下游企业的紧密合作。未来，非标零部件加工企业将加强与原材料供应商、设备制造商、科研机构等的合作，共同推动行业的发展。通过合作，实现资源共享、优势互补，提高整个产业链的竞争力。例如，与原材料供应商合作研发新型材料，满足航空航天领域对高性能零部件的需求；与设备制造商合作开发专用加工设备，提高加工精度和效率。

（三）培养人才，提升核心竞争力

人才是企业发展的核心竞争力。未来，非标零部件加工企业将加大对人才的培养和引进力度，建立一支高素质的技术人才队伍。通过开展内部培训、与高校合作办学等方式，提高员工的专业技能和综合素质。同时，积极引进国内外优秀人才，为企业的发展注入新的活力。此外，企业还将加强对人才的激励机制建设，提高员工的工作积极性和创造性，为企业的持续发展提供有力保障。

（四）拓展市场，走向国际化

随着全球航空航天产业的快速发展，非标零部件加工企业将迎来更广阔的市场空间。未来，企业将积极拓展国际市场，加强与国际航空航天企业的合作，提高产品的国际竞争力。通过参加国际展会、开展国际技术交流等活动，了解国际市场需求和行业发展趋势，不断提升企业的国际化水平。同时，企业还将加强对国际标准和法规的研究，提高产品的质量和安全性，满足国际市场的要求。