飛機蒙皮是決定飛機疲勞壽命主承載的鈑金件，占機身面積的80%，整機重量的21%。金屬大型蒙皮在保證結(jié)構(gòu)強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，提高飛行器的運營經(jīng)濟性。
蒙皮尺寸大（C919機身蒙皮尺寸達6米×2米）、厚度薄（最小壁厚1.2mm）、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，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，是國際公認的制造技術(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90年代，國內(nèi)外有嘗試采用“五軸龍門機床+真空吸附工裝”的機械加工方案生產(chǎn)。該技術(shù)依賴真空吸附模胎，適應(yīng)范圍狹窄，無法加工雙面蒙皮，大尺寸、雙曲面蒙皮難以有效吸附，無法采用高速加工策略，效率低下；加工過程中容易出現(xiàn)厚度失控和脫模失穩(wěn)的情況，壁厚波動達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，每架大飛機多達200余張形狀各異的蒙皮，需要投入大量模胎，并進行頻繁更換，投入成本高，且隨著飛機機型的不斷改進，原有模胎無法適應(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)路線先后被國內(nèi)外主機生產(chǎn)廠商所摒棄。
圖 化學(xué)銑削
圖 真空吸附+五軸機械銑削
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。鏡像銑裝備通過掃描補償和銑切壁厚質(zhì)量閉環(huán)控制等技術(shù)，實現(xiàn)了蒙皮零件的一次裝夾完成雙面減薄銑切、裝配孔、開窗和銑邊等多道工序，全流程數(shù)字化加工。
國際上僅法國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Dufieux公司的鏡像銑產(chǎn)品優(yōu)越性已被空客公司使用驗證，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，所有空客前機身和客艙部分100%采用鏡像銑生產(chǎn)，但進口價格昂貴，單臺價格高達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，在裝夾上消耗的時間是加工過程的數(shù)倍，同時為了避免排架和蒙皮鏡像銑機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間可從五軸機械銑的30小時縮短到3小時以內(nèi)，多臺組線全流程僅需1名人員，效率達到國際一線水平，售價僅國外品牌一半，具有顯著的效率和成本優(yōu)勢，綜合使用成本優(yōu)于傳統(tǒng)化銑和五軸機械銑削；
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，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，一臺鏡像銑設(shè)備能夠加工行程范圍內(nèi)的不同類型蒙皮，無需額外工裝投入，迅速適應(yīng)飛機機型改進轉(zhuǎn)型需求，實現(xiàn)了飛行器產(chǎn)品原型設(shè)計的快速研發(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，全面達到了質(zhì)量要求，解決了軍機S形雙面蒙皮雙面輪廓精度配準的難題，正反雙面輪廓形狀及位置精度全面達到要求，鏡像銑試件的疲勞壽命是化銑試件的2倍，已實現(xiàn)批量加工和裝機應(yīng)用，并加工了9m×2m的超大型蒙皮，實現(xiàn)了飛機蒙皮數(shù)字化產(chǎn)線批量生產(chǎn)，推動了我國飛機蒙皮加工技術(shù)的升級換代。
鏡像銑技術(shù)與裝備已廣泛投產(chǎn)應(yīng)用于國產(chǎn)大飛機、探月工程等多個國家級重點項目中，穩(wěn)定量產(chǎn)多種型號的飛機、火箭蒙皮。鏡像銑技術(shù)與裝備助力強大祖國的航空航天事業(yè)從高空向深空進發(fā)，達到更高更快更強的目標。
