航空航天業(yè)是世界上對技術(shù)要求最苛刻的行業(yè)之一。航空工業(yè)零件的制造受到許多因素的限制，例如越來越多的難加工材料摩瞎、復雜的幾何形狀纹笼、異常嚴格的加工要求纹份，嚴格的交貨時間限制等等，與此同時炫允，生產(chǎn)效率還需要不斷提高培幽。

在競爭如此激烈的制造格局中，取得成功的關(guān)鍵在于是否具備全面的零件專業(yè)知識骤转。在這種生產(chǎn)環(huán)境中啥闪，由于各種挑戰(zhàn)的存在，就決定了要使用CAM編程锚蛀，并且要使用四軸和五軸機床曙悠。 在這個高度競爭的行業(yè)內(nèi)，選擇一個合作伙伴至關(guān)重要核宿，這個合作伙伴要具有豐富的經(jīng)驗和充足的資源烘韩，這樣才能在各種零件開發(fā)時提供具體刀具以及加工工藝等方方面面的支持。

整體解決方案支持應(yīng)涵蓋主軸接口顾篡、刀柄選擇室用、編程方法、刀片材質(zhì)和槽形以及表面完整性——即能夠制造出最高質(zhì)量零件的所有參數(shù)在竹。調(diào)整和優(yōu)化這些因素將有助于您在全球范圍內(nèi)展開競爭添瓷。

航空發(fā)動機零件 之詳述

航空航天的機加工工序很有挑戰(zhàn)性，主要是由于行業(yè)規(guī)范值纱、材料性能以及各種零件裝配的要求都很苛刻鳞贷。這些零件的材料都很難加工，并且形狀復雜虐唠，需要使用的刀具可達性好搀愧，而且編程時要采用正確的走刀路徑。

發(fā)動機零件工作區(qū)域溫度較高疆偿，所以要求工件材料具有更高的硬度咱筛、強度、韌性杆故，還要有更好的抗腐蝕或抗氧化性能迅箩，材料通常為：鎳基合金溉愁、高強度鈦合金、高合金鋼和復合材料沙热。和其他材料相比叉钥，這些材料的機加工性能較差，需要掌握更好的加工工藝知識篙贸。選擇正確的刀具码累、刀具組合，采用更好的工況踏蚓，就能優(yōu)化機加工效率激撮。

根據(jù)需要，發(fā)動機零件幾何形狀比較復雜惫投。它們尺寸也往往較大泉惋，并且對工件強度和重量都有嚴格的限制。典型零件特征包括薄壁蹬谁、復雜的幾何形狀和輪廓扔缭，這就對機加工性帶來新的挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在癞烈，我們來看看某些航空發(fā)動機零件所面臨的加工挑戰(zhàn)洗馅，其成功的關(guān)鍵在于將最新的應(yīng)用和工藝知識與最佳的刀具解決方案相結(jié)合。

零件：渦輪盤

渦輪盤車削工序復雜堕常，其材料通常是難加工的合金材料赌羽，例如Inconel 718、Waspalloy和Udimet 720缤弦。此類零件通常是清除型腔輪廓比較困難领迈。

刀具解決方案：模塊化SL70刀具系統(tǒng)

圓刀片是粗加工和精加工要求苛刻材料的最佳選擇，其加工效率很高碍沐，同時還具有很好的可達性狸捅。這些圓刀片刀尖半徑較大，這意味著可以在不降低切削深度的情況下主偏角更小累提，因此可以提高生產(chǎn)效率尘喝。模塊化的SL70刀具系統(tǒng)的刀板可以根據(jù)凹型腔的特征設(shè)計，無需使用非標刀具或?qū)Φ毒哌M行改進刻恭。用戶可以靈活地選擇各種接柄和刀板瞧省，這樣基于有限的刀具庫存即可構(gòu)建出多種模塊組合扯夭。這些刀板考慮了軸向和徑向干涉鳍贾，所以能夠深入到斜槽中，并且?guī)в懈邏豪鋮s交洗，冷卻液可以通過刀板內(nèi)部直接作用于切削刃口上骑科。由于帶有防振特性橡淑，在可達性要求較高的場合亦可確保高性能，因此這些刀板在車削深槽特征時账菊，往往能夠在更高的進給率下降低振動并獲得更長的刀具壽命祥喳。此外，甚至在使用大懸伸或承受高切削力時册吹，山特維克可樂滿Capto接口也可提供極強的剛性貌硬。

應(yīng)用：擺線車削

在加工深狹槽和凹槽中，從金屬去除率方面來說馒狡，擺線車是一種高效加工方式嚣褐。通過工件分段式，擺線車采用滾入切入的方式煮肋，可以減小刀片接觸面逸茅。車削凹槽時，排屑始終是關(guān)鍵因素响友。加工這種材料剪切力大详不，因此需要形成更窄的切屑，這就需要平衡刀片槽型和進給量扳辉。此舉也最大化了直線運動妖救，這樣就能夠通過最大化進給率而獲得最佳的生產(chǎn)效率。同時晾咪，這種加工方法能夠保證在每次退刀時收擦，切削力方向不同。另外谍倦，由于刀片始終沒有離開工件塞赂，所以交替變換切削方向能夠充分利用切削刃口，使刀片更持久耐用昼蛀。擺線車削能夠避免切屑堵塞宴猾，降低振動趨勢和殘余應(yīng)力，非常適合于安全高效地去除大量材料叼旋。 

零件：渦輪機匣

渦輪機殼體通常采用極具挑戰(zhàn)性的材料制成仇哆，渦輪機匣的材料通常極具挑戰(zhàn)性，例如Inconel或Waspalloy夫植。由于金屬去除量較大讹剔，因此在銑削時，容易對零件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響（例如變形）详民。此類零件需要使用許多車銑和五軸方式去除大量材料延欠，由此導致生產(chǎn)周期非常長。

刀具解決方案：陶瓷材質(zhì)CC6060

與硬質(zhì)合金刀具相比，陶瓷切削刀具的耐熱性更高禽虹，并且不易與工件材料產(chǎn)生化學反應(yīng)素司。陶瓷材質(zhì)CC6060是一種優(yōu)化材質(zhì)，針對大直徑零件切削長度較大赌置，CC6060適合更高的進給率和長時間的連續(xù)切削押逾，這使其成為銑削渦輪機匣類零件的理想選擇。由于其出色的抗溝槽磨損性能蓝捌，所以和其他陶瓷材質(zhì)相比眶洗，CC6060材質(zhì)可以適用于更大的切削深度，在半精加工至粗加工的初始和中間切削階段中可確保最佳的生產(chǎn)效率饵朱。該材質(zhì)也是型腔加工和仿形加工工序的首選径泉。

應(yīng)用：凸臺間的陶瓷車銑

在整個渦輪機匣加工期間，平均有75%的時間耗費在車銑凸臺間的材料上板刑。車銑牽涉到利用旋轉(zhuǎn)銑削刀具進行切削時還要使工件旋轉(zhuǎn)缰兄。這種工序非常適合于加工那些要求高金屬去除率和有遮斷物（如點火凸臺）的車削零件。渦輪機匣的凸臺位于其圓柱周界的邊緣邑键。采用陶瓷刀具進行車銑不僅可降低溝槽磨損上煤，而且能夠提高進給率以及獲得更高的金屬去除率——它是去除凸臺間材料的最高效方式。

零件：風扇機匣

這些大型鈦合金零件可加工性較差著淆，具有復雜的形狀和薄壁等特點劫狠。但與鎳合金不同，鈦合金不能用陶瓷進行加工永部。這樣就使如何高效地去除金屬成為一項挑戰(zhàn)独泞。加工此類零件時，保持低切削溫度至關(guān)重要苔埋。

刀具解決方案：立式車床（VTL）

為了確保溫度可控和極佳的零件精度懦砂，此類加工應(yīng)在立式車床上進行。立式車床設(shè)計需要具備手動快換或自動換刀功能组橄。尤其是采用自動換刀時荞膘，長切屑意味著零件損壞的風險很高。但是玉工，在立式車床上羽资，可以冷卻液通過滑枕直接輸送到主軸，對冷卻液壓力沒有限制遵班，因此改善了切削條件和加工安全性魏蜒。

應(yīng)用：高壓冷卻（HPC）

確保風扇機匣加工獲得成功的一個關(guān)鍵是使用高壓冷卻。HPC的好處包括可以改善切屑控制和降低切削區(qū)的溫度有蒲。切屑控制更安全发凹，就能保證切屑從緊密的型腔和凹槽中順利排出沦浆。這樣可確保切屑不會纏繞住刀具或劃傷零件。高效地冷卻切削區(qū)將有助于盡可能降低刀具磨損溜帐，延長高達50%的刀具壽命，并且能夠使切削速度提高20%多梅。

在機床的高壓泵產(chǎn)生壓力后勃核，接下來就需要刀具將冷卻液傳送到正確的位置。利用高精度噴嘴苏蒿，可以將冷卻液引導至主切削刃俩孽。這種高效應(yīng)用有助于在切削期間均勻散熱。

零件：盤軸與風扇盤

發(fā)動機盤軸和風扇盤代表兩種同樣極具挑戰(zhàn)性的特征：深內(nèi)腔和燕尾尾形葉根槽嫉鸳。

刀具解決方案：防振刀板

加工這些零件時采用防振刀板將有助于解決常見的振動和排屑問題患达。防振刀板設(shè)計有已獲專利的防振裝置，能確保工藝更安全高效喷聪。與未加裝防振裝置時相比习劫，其切削深度可高出4倍。這些較窄的條形刀板能夠深入到深內(nèi)腔底部高效地去除切屑嚼隘，由此可確保極為安全的加工工藝诽里。

應(yīng)用：深槽內(nèi)的無振動車削

深槽代表此類零件最具挑戰(zhàn)性的特征之一。在應(yīng)用方面飞蛹，盤軸的深槽加工時由于容易在凹型腔中形成切屑堆積谤狡，從而引起刀片安全隱患。為了確保加工安全性卧檐，應(yīng)采用無振動車削墓懂。橢圓截面的齒紋接口提供了杰出的穩(wěn)定性和可達性，而3到10英寸高的刀板能實現(xiàn)最佳的冷卻液供應(yīng)以幫助排屑霉囚。

零件：軸

發(fā)電機軸采用高合金鋼或Inconel制造捕仔，其面臨的主要加工挑戰(zhàn)是零件的長度和復雜的內(nèi)部特征。軸在制造方面最重要的進展得益于多任務(wù)機床的不斷發(fā)展盈罐。

刀具解決方案：Silent Tools減振鏜桿

由于這類零件的長度較長逻澳，因此在鏜削期間常常會出現(xiàn)振動。振動會引起例如具有破壞性的表面紋理暖呕、精度不夠士敬、生產(chǎn)率低、增加刀片的消耗雾逢、機床的磨損加速以及產(chǎn)生噪聲等問題彻芒。Silent Tools 鏜桿具有嵌入式防振結(jié)構(gòu)，這使其能夠?qū)崿F(xiàn)無振動加工赂阻，同時還能保持良好的生產(chǎn)效率和較嚴的公差公差要求尘晓。

應(yīng)用： 鏜削深孔和孔中的深凹型腔

鏜削深孔會導致表面光潔度差换橱，并且由于不穩(wěn)定而引起振動。零件唯一不需要抵消的切削力是軸向力验阱。但是舔躏，徑向力會令刀具彎曲進而離開切削區(qū)，由此對公差和孔徑產(chǎn)生負面影響降蹋。 通過施加逐漸提高的軸向和徑向載荷防擎，當前頻率或Silent Tools減振鏜桿會吸收切削時所產(chǎn)生的任何振動，不僅改善了切屑控制睹沐，而且能夠提高切削參數(shù)助店。

零件：整體葉盤/葉輪

由于在重量、效率和維修等方面的優(yōu)勢佛吓，整體葉盤在發(fā)動機壓氣機中的應(yīng)用越來越多宵晚。與其他零件相比，此類零件具有狹窄的凹腔维雇、狹長槽和很深的復雜幾何形狀淤刃，切削時往往需要五軸聯(lián)動。

確保加工獲得成功的關(guān)鍵因素包括具有良好動態(tài)特性的五軸機床吱型、經(jīng)過優(yōu)化的軟件以及正確的刀具選擇钝凶。

刀具解決方案：CoroMill Plura 50度螺旋角帶避空整體硬質(zhì)合金圓角立銑刀

粗加工材料為Inconel的狹槽時，CoroMill Plura 50度螺旋角帶避空整體硬質(zhì)合金圓角立銑刀特別適合于銑削深度約為刀具直徑兩倍而銑削寬度較小時的應(yīng)用場合唁影。

應(yīng)用：擺線銑削

擺線銑削是用于去除花邊和凹腔中材料的一種高速加工技術(shù)耕陷。通過平穩(wěn)地圓弧切入和圓弧切出工件來控制銑刀與工件的接觸弧長，即可獲得更高的生產(chǎn)效率和更長的刀具壽命据沈。擺線銑削能夠?qū)⒏吖ぷ髋_進給與低切削力有機結(jié)合哟沫，從而使切削刃和工件保持較低的溫度。該方法采用了薄屑技術(shù)锌介，其結(jié)果是切屑中熱積聚少嗜诀，刀具能夠以全切深運行。此外症旭，還削減了走刀次數(shù)瀑捣。擺線銑削并非總是粗加工狹槽的最快方法，但毫無疑問的是它能獲得更長的刀具壽命秉返、高可預(yù)測性和更高的零件質(zhì)量驼值。 

在當今的全球制造環(huán)境下，如果沒有正確的工藝知識和最實用的加工策略螺坟，確實很難滿足在昂貴機床上加工關(guān)鍵零件的需求顷沉。在所有層面均獲得正確的資源支持，通過不斷改進工藝缸秀、提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量一致性以及削減成本和確保加工安全性钢囚，幫助您在全球競爭中立于不敗之地役默。

boring in deep slots

dampened blades

engine components

HPC in fan casing

trochoidal milling

Trochoidal turning

有關(guān)山特維克可樂滿各種航空航天零件解決方案的詳細信息，請訪問：(暫不可見)鸟氨。如需了解詳細的擺線車削冤牢、擺線銑削和其他CAM編程技巧，請訪問：(暫不可見)/cam-tips集炭。

（Sean Holt丙者，山特維克可樂滿（美國）航空航天應(yīng)用經(jīng)理）

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享慢哈，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責，也不構(gòu)成任何其他建議永票。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布卵贱、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺侣集，不為其版權(quán)負責键俱。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片世分、文字如涉及作品版權(quán)問題编振，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容臭埋，以保證您的權(quán)益踪央！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。