【編者按】搭乘飛機出行已成商旅人士和人們?nèi)粘I畈豢苫蛉钡囊画h(huán)臂聋。特別是個人旅行的重要性一直在不斷增長肩卡∶糠茫基于此肛劈,飛機制造商搭屿,例如空客公司,預(yù)計未來20年國際航空業(yè)需要大約28,000架新客機才能滿足這種增長需求遗时。機床企業(yè)當(dāng)然也將受益于這樣的市場環(huán)境探龟。
近10多年來,國內(nèi)航空發(fā)動機制造企業(yè)通過型號技改皆墅、轉(zhuǎn)包生產(chǎn)等方式引進了大批先進技術(shù)和工藝設(shè)備否癣。隨著航空材料科學(xué)的不斷進步,新型航空難加工材料不斷涌現(xiàn)及材料性能的不斷提高灵您,機械加工變得越來越困難栏荷。過去由于沒有很好地應(yīng)用高效和高性能的切削刀具,使這些先進的制造技術(shù)得不到充分應(yīng)用轰传。
為了提高航空動力機械切削加工的生產(chǎn)效率驴党,促進航空發(fā)動機整體制造技術(shù)提升,增強市場競爭力获茬,近年來港庄,國內(nèi)航空發(fā)動機制造企業(yè)非常重視先進切削刀具的推廣與應(yīng)用工作,并逐漸認識到可轉(zhuǎn)位刀具及高效恕曲、高性能切削刀具與傳統(tǒng)刀具相比鹏氧,有明顯的優(yōu)越性。推廣可轉(zhuǎn)位刀具及高效码俩、高性能切削刀具度帮,是形勢發(fā)展的需要,勢在必行稿存,是解決航空發(fā)動機生產(chǎn)效率由半停滯狀態(tài)取得突破性和長足發(fā)展的有效途徑笨篷。
航空難加工材料切削加工特點
航空發(fā)動機典型零部件大多采用鈦合金、高溫合金等難加工材料瓣履,不但強度率翅、硬度高,且韌性和延伸率大靡玲,導(dǎo)熱性差疙铜,加工表面的加工硬化大,切削性能差铆羡。航空零部件是在高溫帅邮、高壓、高轉(zhuǎn)速的惡劣環(huán)境下工作,每一種新產(chǎn)品的開發(fā)都意味著零件功能比邮、結(jié)構(gòu)跌仗、材料的重大變更,也是對切削加工提出的開發(fā)任務(wù)货吊。航空典型零件中的盤類零件趨向薄壁掩若。為保證盤類件在高轉(zhuǎn)速下平衡,主要表面的尺寸精度抠蕊、位置精度快鬓、形狀誤差、表面粗糙度等要求較高姆迄。各類型軸向楼,結(jié)構(gòu)上一般都是空心軸,內(nèi)表面根據(jù)等強度條件設(shè)計有臺階孔躏嚎,內(nèi)外表面同軸度很高蜜自,壁薄。機匣(見圖1)中難加工材料的廣泛應(yīng)用以及機匣結(jié)構(gòu)的復(fù)雜卢佣、材料去除量大、精度及表面質(zhì)量要求高箭阶,加工周期較長虚茶,這些因素都需要切削加工技術(shù)不斷提升。
航空難加工材料切削加工特點:
〕鸩巍(1)切削力大嘹叫,切削溫度高
難切削材料大都具有高的硬度和強度,原子密度和結(jié)合力大诈乒,抗斷裂性和持久塑性高罩扇,在切削過程中切削力大。多數(shù)難切削材料怕磨,不僅具有較高的常溫硬度和強度喂饥,而且具有高溫硬度和高溫強度,因此在切削過程中醇颗,消耗的切削變形功率大陨楼,材料本身的導(dǎo)熱系數(shù)小,切削區(qū)集中了大量的切削熱搭诬,形成很高的切削溫度蘸橡。
(2)加工硬化傾向大
一部分難切削材料转傍,由于塑性层褥、韌性高,強化系數(shù)高,在切削過程中的切削力和切削熱的作用下彼兆,產(chǎn)生很大的塑性變形闺焦,造成加工硬化。
“巢病(3)刀具磨損大
加工難加工材料時的切削力大济七,切削溫度高,刀具與切屑之間的摩擦加劇月幌,刀具材料與工件材料產(chǎn)生親和作用碍讯,材料硬質(zhì)點的存在和嚴重的加工硬化現(xiàn)象的產(chǎn)生,使刀具在切削過程中產(chǎn)生磨損扯躺,喪失切削的能力捉兴。
(4)切屑難控制
材料的強度高录语,塑性和韌性大倍啥,切削時的切屑呈帶狀的纏繞屑,既不安全澎埠,又影響切削過程的順利進行虽缕。由于難切削材料特有的性能和切削特點,切屑控制是一個普遍存在的問題蒲稳,只有通過采用可靠斷屑措施氮趋,才能順利地進行切削。
尋找空中飛行的高技術(shù)
加工技術(shù)在整個航空航天生產(chǎn)過程中占據(jù)著基礎(chǔ)性地位江耀。而如前文所說剩胁,航空航天業(yè)制造商是對加工設(shè)備供應(yīng)商要求最苛刻的客戶群之一。幾乎所有發(fā)動機和機身零件都需要加工祥国。而其它零件如果不經(jīng)過車削楞虾、銑削和鉆削加工也無法實現(xiàn)其功能。此外初瓜,航空航天業(yè)的集約化生產(chǎn)方式引宙、創(chuàng)新的發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計和新材料和高效材料的應(yīng)用都對機床行業(yè)提出更高要求。其核心是經(jīng)濟地加工鈦合金和鎳合金萄瞻、鋁合金或先進復(fù)合材料扔摔。
由此,我們可以得出對加工技術(shù)的直接要求趁室,其中最重要的是多任務(wù)機床的完整加工發(fā)展趨勢更強烈晕竿,例如一次裝夾完成車削、銑削吓蝌、鉆削和磨削加工喇比。不僅如此活乘,用戶還希望將金屬切削過程形成一個完整的(可自動化)項目,它包括加工前的編程和仿真以及加工中的測量循環(huán)和機內(nèi)監(jiān)測技術(shù)赚滨,最大限度提高加工可靠性和穩(wěn)定性价恨。當(dāng)然,所有這些金屬切削過程都需要滿足不斷提高的精度和復(fù)雜性要求惜辑。DMG / MORI SEIKI作為世界領(lǐng)先的高端機床生產(chǎn)商唬涧,其激光加工技術(shù)和超聲加工技術(shù)已在航空航天生產(chǎn)中獲得成功應(yīng)用。
(國際金屬加工網(wǎng):呂夢然)
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