加工航空零件時(shí)所用冷卻液的角色正在經(jīng)歷一定程度的演變鳖宾。加工車間多年來的做法是：直接將冷卻液沖向加工區(qū)域瑞信，特別是對(duì)于需要使用冷卻液加工的材料。現(xiàn)在绩鸣，高壓冷卻技術(shù)可將冷卻液精準(zhǔn)地導(dǎo)向加工區(qū)域怀大，能夠獲得一些新的益處。隨著與之配套的全新刀具概念的推出，高壓冷卻技術(shù)已經(jīng)在很多現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床上廣泛使用化借。

與眾不同

　　如果要在現(xiàn)代加工中有效地應(yīng)用冷卻液潜慎，并表現(xiàn)出與眾不同的效果，就需要更多地使用高壓噴射冷卻蓖康，其流量必須足夠大铐炫，射流方向也要正確。僅僅只采用一條冷卻液流或?qū)⒗鋮s液澆向加工區(qū)域的做法已經(jīng)無法滿足需要蒜焊。此外倒信，與常規(guī)冷卻相比，合理運(yùn)用高壓冷卻（HPC）會(huì)在以下方面有顯著區(qū)別：①切屑形成泳梆；②切削熱的分布鳖悠；③工件材料在切削刃上優(yōu)良的粘結(jié)性；④表面完整性爱饲；⑤刀具磨損。
    通過不斷改進(jìn)以下目標(biāo)從而提升競(jìng)爭(zhēng)力宿闯，這些基本的加工因素也相應(yīng)地影響著制造結(jié)果：①生產(chǎn)效率乳嘁；②刀具壽命；③切屑控制和排屑危厕；④零件加工質(zhì)量寻适。

　　HPC在一般的加工，特別是在加工不銹鋼和低碳鋼時(shí)效果不錯(cuò)稻扔，不過對(duì)難加工材料（如鈦合金和耐熱超級(jí)合金）的加工表現(xiàn)出了更驚人的結(jié)果凤婆。近期有關(guān)HPC的大量研發(fā)使其更易使用，也更為誘人伞下。

Jetbreak系統(tǒng)引領(lǐng)著創(chuàng)新概念

　　在上個(gè)世紀(jì)80年代到90年代非畜，山特維克可樂滿開發(fā)了第一款高壓冷卻液系統(tǒng)Jetbreak。研究表明辛蕊，對(duì)可加工性和切屑控制方面要求苛刻的難加工材料來說亦弛，高達(dá)100—1000巴的超高壓、方向精確的冷卻液射流已經(jīng)成為切削刀具的一部分同衣。冷卻液射流迫使其進(jìn)入切屑和切削刃之間并同時(shí)形成一個(gè)液壓楔竟块，這樣就縮短了切屑和切削刃的接觸長(zhǎng)度，從而降低了加工區(qū)域的溫度耐齐。另外一個(gè)有趣的效果是冷卻液噴射流會(huì)影響切屑的卷曲浪秘，從而改善了切屑控制，某些情況下還會(huì)導(dǎo)致斷屑埠况。

　　通過應(yīng)用一些相應(yīng)的非標(biāo)刀具耸携，Jetbreak已成為可加工性差和/或斷屑困難材料的理想解決方案。冷卻液壓力的分布以及冷卻液噴嘴的尺寸會(huì)對(duì)加工結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。通過變化不同的射流參數(shù)违帆，可獲得不同的卷屑效果浙巫，有可能把帶狀屑導(dǎo)至所需的方向甚至改善切屑的長(zhǎng)度。Jetbreak已經(jīng)有了少量的實(shí)際應(yīng)用刷后，以解決石油的畴、航空航天和滾動(dòng)軸承行業(yè)中遇到的問題。但是尝胆，Jetbreak需要配備專用的非標(biāo)刀柄丧裁，主要在立式車床上使用。

標(biāo)準(zhǔn)的HPC系統(tǒng)

　　許多現(xiàn)代機(jī)床帶有標(biāo)配或選配的壓力為70到100巴的冷卻系統(tǒng)环壳，這足以使用HPC系統(tǒng)央嘱，可獲得杰出的性能和加工結(jié)果。這樣HPC也能更廣泛地用于加工中心乞瑰、車削中心馏纱、立式車床和多任務(wù)機(jī)床。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備足以提供通向射流應(yīng)用區(qū)域的冷卻液通道排击。

　　高壓冷卻液加工的一個(gè)重要基礎(chǔ)是模塊化刀具素牌，它不僅通過快速換刀在一定程度上確保機(jī)床停機(jī)損失最小，而且提供了將冷卻液從機(jī)床可靠有效地引向切削刃的通道患漆。模塊式快換刀具系統(tǒng)可樂滿Capto是Jetbreak和新型標(biāo)準(zhǔn)高壓冷卻刀具CoroTurn HP的開發(fā)基礎(chǔ)墓且。本系統(tǒng)是理想的模塊式平臺(tái)，其設(shè)計(jì)采用了內(nèi)冷卻任础，也能適用于高壓冷卻讲媚。可樂滿Capto已經(jīng)成為ISO標(biāo)準(zhǔn)焰究，被許多刀具固定和/或刀具旋轉(zhuǎn)的數(shù)控機(jī)床所選用裆操。

　　用于HPC的銑刀帶有內(nèi)冷通道，并可根據(jù)刀具類型和適用的應(yīng)用場(chǎng)合配備相應(yīng)的噴嘴炉媒。冷卻液通道與機(jī)床或其它泵相連跷车，以供應(yīng)約70巴壓力的冷卻液。目前這種冷卻液供應(yīng)已被廣泛應(yīng)用橱野，雖然涉及到的壓力不是在類似Jetbreak這樣的特殊應(yīng)用場(chǎng)合中的超高壓朽缴，但是在其應(yīng)用的范圍內(nèi)足以在加工性能和結(jié)果上獲得明顯的改善。這一概念充分利用了許多用戶加工車間已有的或?qū)⒁度氲哪芰唾Y源水援。

用于車削的HPC

　　CoroTurn HP是一種用于車削HPC應(yīng)用的新型標(biāo)準(zhǔn)可樂滿Capto刀具概念密强。它能夠產(chǎn)生平行的精確冷卻液噴射，以在刀片和切屑之間產(chǎn)生液壓楔蜗元，影響切屑形成和流動(dòng)并降低加工區(qū)域的溫度或渤∠等撸靠近切削刃安裝的噴嘴準(zhǔn)確地噴射出高速冷卻液射流，迫使切屑離開刀片表面并使切屑冷卻和斷裂成更短的長(zhǎng)度以利排屑薪鹦。標(biāo)準(zhǔn)的噴嘴尺寸為1mm掌敬，也有0.6mm到1.2mm尺寸可供特定的優(yōu)化應(yīng)用。

　　已經(jīng)證明池磁，即使在冷卻液壓力低至10巴時(shí)犀刀，使用HPC系統(tǒng)精加工包括鋼、不銹鋼捻尉、鋁以及鈦合金和耐熱超級(jí)合金等任可獲得相當(dāng)?shù)囊嫣幰纭３擞筛玫那行伎刂茙淼母叩募庸ぐ踩灾猓琀PC還能明顯延長(zhǎng)刀具壽命并具有采用更高切削速度的潛力候钟，通過使用HPC拉狸，通常能提高刀具壽命50%。

　　與其他任何因素相比滤萝，切削速度對(duì)切削溫度和刀具磨損的影響更大稿纺。加工鈦合金時(shí)，超出合理區(qū)域后的切削速度的增大會(huì)導(dǎo)致刀具壽命急劇縮短碗履。但是在類似的情況下增加進(jìn)給量谭驮，刀具壽命的縮短就沒有那么明顯。因此宦衡，通過改變進(jìn)給量以改善金屬去除率成為更具吸引力的方案桑抱。但是签缸，進(jìn)給量的增加肯定會(huì)產(chǎn)生更大的切削力尼荆，可能還會(huì)影響切屑控制，因而使用高進(jìn)給量并非總是一種萬全之策唧垦。

　　憑借可使用更高的切削速度但同時(shí)又不會(huì)出現(xiàn)常見的溫度升高和刀具壽命損失捅儒，HPC具有通過提高切削速度而提升加工性能的潛力。對(duì)于按照ISO S類的材料振亮，能夠在保持相同切削長(zhǎng)度的同時(shí)提高20%的切削速度巧还。

　　內(nèi)圓車削也是HPC能夠發(fā)揮重要作用的一個(gè)領(lǐng)域，它有助于確保良好的切屑形成坊秸，在加工難加工材料例如鈦合金時(shí)還能改善材料的剪切性能麸祷。這樣，在進(jìn)行鏜削工序時(shí)可獲得更高的加工安全性以及更長(zhǎng)的刀具壽命褒搔。當(dāng)采用鏜桿加工相對(duì)大而深的孔阶牍，例如起落架零件時(shí)，采用前后端均帶模塊式接口的模塊式刀具概念是十分有利的星瘾。由于能夠快速準(zhǔn)確地更換夾緊在機(jī)床上鏜桿前端的較小的切削模塊走孽，因此為在一次裝夾中進(jìn)行各種切削提供了相當(dāng)大的靈活性惧辈。CoroTurn SL將帶齒紋接口的切削刀頭與防振鏜桿相結(jié)合用于鏜削深度為10倍直徑的大孔，也具備了HPC的能力伶葵。

用于銑削的HPC

　　通過中心冷卻承蠕，HPC也為銑削帶來益處。CoroMill 690是一款專用于鈦合金加工的具有HPC能力的長(zhǎng)刃立銑刀蕴续。其每個(gè)切削刃都由許多刀片組成扳啃，而每個(gè)刀片都有相應(yīng)的冷卻液噴嘴為其提供高壓噴射。在無需使用銑刀的整個(gè)軸向深度的情況下疲些，可以使用塞子代替噴嘴通肋，這樣可以避免不必要的空噴射而浪費(fèi)冷卻液壓力。位于刀具端部的噴嘴有助于排屑眷抠，避免出現(xiàn)切屑的再切削效應(yīng)（特別是在型腔加工中）璃蓬。

　　為了確保運(yùn)用冷卻液流和壓力的正確數(shù)值，可采用專用計(jì)算器來實(shí)現(xiàn)HPC在銑刀上的最佳應(yīng)用（輸入機(jī)床的冷卻液流速和壓力漏踊、切削參數(shù)想祝、軸向切深等）。該計(jì)算器將算出噴嘴的尺寸娱畔，這樣可實(shí)現(xiàn)最佳的加工效果并降低流量要求览讳，同時(shí)保持所選孔在冷卻液通過時(shí)保持高壓流動(dòng)。

　　鈦合金化學(xué)性質(zhì)活躍部凑，因而在加工過程中容易粘結(jié)在切削刃上露乏。這種現(xiàn)象通常會(huì)引起切屑的再切削效應(yīng)和擠屑，從而影響刀具的壽命涂邀。在加工鈦合金和其它粘性材料時(shí)瘟仿，HPC是防止工件材料粘接在切削刃上的一種常用方法。

　　在加工過程中產(chǎn)生的溫度和施力會(huì)影響零件表面完整性比勉。冷卻液的使用在控制溫度方面起到一定作用劳较，因此HPC可提供更加可靠的表面完整性。刀具噴嘴直接對(duì)準(zhǔn)刀片上與精加工表面相接觸的部分浩聋。因?yàn)镃oroTurn HP噴嘴是不可調(diào)的观蜗，這樣就可消除大量的變數(shù)，從而獲得更可靠和一致的加工過程衣洁。

優(yōu)化現(xiàn)有工序

　　與可樂滿Capto相結(jié)合墓捻，很容易將CoroTurn HP加入到這些應(yīng)用場(chǎng)合。與粗加工工序相比坊夫，在半精車和精車中砖第，切削液組成的液壓楔更易施入加工區(qū)域，切屑厚度更好控制喳卢，更容易應(yīng)用液壓楔弯枢。

　　高壓加工不應(yīng)被視為彌補(bǔ)因其它應(yīng)用因素（例如刀片不合適玖远、加工不穩(wěn)定性，切削參數(shù)不正確等）而導(dǎo)致的缺點(diǎn)的手段涡瀑。HPC是當(dāng)工序設(shè)定基本正確時(shí)的“優(yōu)化器”契惶。該概念在車削和銑削中為實(shí)現(xiàn)更短的加工時(shí)間、改善的零件質(zhì)量一致性以及更高的加工安全性提供了解決方法婉错。

　　對(duì)各種加工工序優(yōu)化的需求驳蒙，特別是當(dāng)對(duì)切屑形成和難加工材料的加工站主導(dǎo)地位時(shí)，很容易在當(dāng)今機(jī)床上采用的HPC成為極具吸引力的選擇姐药。多任務(wù)機(jī)床以及新一代的立式車床的日益流行已經(jīng)突顯出采用高壓冷卻加工的益處组缎，從切屑控制的角度來看更是如此。由于制造商越來越廣泛地使用這些機(jī)床來加工難加工材料制成的航空零件削晦，因此如何消除由于切屑的堆積而導(dǎo)致的麻煩愈加重要朴轰。

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