制造更大、更輕、更省油的飛機(jī)的趨勢，給敏銳的航空供應(yīng)鏈的制造商們創(chuàng)造了確實(shí)的機(jī)會(huì)肪禾。制造商們需具備更高的加工鈦的能力——也包括加工新的Ti 5553。

在新的載客量為210～330人的夢(mèng)幻飛機(jī)上玲院，鈦袁羔、鋼和鋁的含量相當(dāng)于上一代飛機(jī)的三倍。曾經(jīng)高強(qiáng)度鋼材質(zhì)的起落架离钱，如今都變成鈦合金锭化；曾經(jīng)的鋁質(zhì)機(jī)身，今天變?yōu)榱?a target="_blank" class="mmstipz2" href="http://www.atkqc.com/hotspot/composite-processing/">復(fù)合材料和鈦合金巧鸭；梁瓶您、滑桿這種以往由高強(qiáng)度鋼300M制成的，現(xiàn)在可以是Ti 5553或Ti 10-2-3材質(zhì)纲仍，但這還不是全部呀袱。無論你在飛機(jī)的哪個(gè)部位發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料或塑料，很可能找到鈦金屬在化學(xué)元素周期表中鄰近的元素郑叠，因?yàn)猷徑鼐哂信c鈦更相似的熱膨脹特性夜赵，及更好的結(jié)合強(qiáng)度以與鈦合金匹配。

以上發(fā)展趨勢已經(jīng)造成了飛機(jī)零部件制造的困難乡革。因?yàn)榧词故亲罾硐氲那邢鳁l件下寇僧，加工最常加工的鈦合金，其加工時(shí)間也會(huì)十倍于加工鋁合金沸版，四倍于加工高強(qiáng)度鋼嘁傀。通常，每去除一個(gè)體積單位视粮，加工鈦合金需要消耗更多的功率细办，需要更大的扭矩。其次是新的Ti 5553（5Al鋁胃磷、5V釩认施、5Mo鉬、3Cr鉻）合金裤困，其強(qiáng)度比主流的Ti 6Al4V高出20％～35％多蜕，但加工難度卻是后者的四倍。隨著Ti 5553的應(yīng)用的增長巡雄，飛機(jī)的生產(chǎn)制造也相應(yīng)地遭遇阻礙临卿。

障礙正是最好的商機(jī)

眾所周知，鈦是今天受到青睞的高強(qiáng)度重量比金屬屠睡。此比率意味著重量的減輕楷象，這將直接轉(zhuǎn)化為更高的燃料效率并降低溫室氣體的排放。難怪說，鈦的應(yīng)用的增長速度遠(yuǎn)高于其他金屬烘俱，且沒有止步的跡象均天。

加工鈦的市場需求一定是在上升，這是顯而易見的绘辈，所以如果你掌控了加工鈦的技術(shù)恢着，并做了正確的市場定位，那么财破，就基本鎖定了未來掰派。

但加工鈦的難度比加工鋁或不銹鋼的難度大多了。其加工效率較低的原因是多方面的左痢。其高強(qiáng)度意味著需消耗更高的功率靡羡，才能產(chǎn)生切屑。而彈性模量相對(duì)較低俊性，加工中略步，相比于鋁或鋼，鈦偏離切削刃的趨勢更大定页，因此趟薄，刀片需帶鋒利的切削刃，以保障工件的尺寸公差典徊。除非切削刃保持鋒利杭煎，否則在進(jìn)刀及退刀時(shí)，刀片前刀面易出現(xiàn)月牙洼卒落。鈦的低導(dǎo)熱系數(shù)意味著切削區(qū)域切削熱更集中回象，從而導(dǎo)致摩擦、冷焊涮舔，最終產(chǎn)生積屑瘤現(xiàn)象，這對(duì)刀具和工件是有害的南谈。

對(duì)此骂蒙，伊斯卡公司已經(jīng)開發(fā)出了全系列的用于鈦合金加工的銑削系列、車削系列以及孔加工系列国谬∫蠓欤可以毫不夸張地說，這些刀具在加工主流鈦合金時(shí)程堤，其金屬去除率可比平均水平高出40％以上蝇盖。

刀具剖析

這些前沿刀具的共同特點(diǎn)：非常鋒利的切削刃，切削刃鈍化處理以延遲積屑瘤的產(chǎn)生谍线；螺旋切削刃虎资，使得刀具切入工件輕快；耐熱涂層兼以刀具帶內(nèi)冷卻通孔設(shè)計(jì)，使得冷卻液直達(dá)切削區(qū)域卷雕，共同作用以降低切削區(qū)域切削熱节猿。優(yōu)化基體的選擇：在連續(xù)切削或較理想的切削條件下，可選耐磨性更佳的基體漫雕；在承受沖擊載荷或在剛性不佳的切削系統(tǒng)下滨嘱，大懸伸，斷續(xù)切削產(chǎn)生振顫的情況下浸间，選取韌性更佳的基體太雨。兩種選擇的目的，都是為了追求具有可預(yù)見性的長的刀具壽命魁蒜。所以刀具需保持連續(xù)數(shù)日的可靠加工囊扳，而不僅僅是以分鐘為單位來測試。來自一個(gè)航空工業(yè)生產(chǎn)一線操作者的報(bào)告反映出梅惯，僅僅將合金牌號(hào)更新為IC380宪拥，在加工鈦合金及超級(jí)合金時(shí)，刀片每切削刃壽命就提高了一倍铣减。

銑削鈦合金時(shí)她君，刀片的兩種典型失效形式是：切削刃上產(chǎn)生崩刃、熱裂葫哗，導(dǎo)致刀片壽命的降低狈合。為防止切削刃產(chǎn)生崩刃，伊斯卡開發(fā)了一款韌性高的笤吵、強(qiáng)固的硬質(zhì)合金基體捏描。

應(yīng)對(duì)切削條件不佳時(shí)鈦合金的粗銑加工，采用韌性高的基體可有效延長刀具壽命叹倒。在一些應(yīng)用中肘蜘，對(duì)比于其他任何硬質(zhì)合金牌號(hào)，其刀具壽命可達(dá)三倍甚至更長甩芦。對(duì)于航空航天工業(yè)而言讽空，零部件的生產(chǎn)量是如此重要。刀具可靠性的另一個(gè)保障來自于束魔涂層（SUMO TEC）技術(shù)练歇，該技術(shù)于2007年底面市楞盼，涂層后處理技術(shù)使得涂層表面光滑，提高了刀具性能蔑枣，降低了切削區(qū)域的摩擦锄镜。目前，此涂層技術(shù)已廣泛應(yīng)用于伊斯卡銑刀仿吞、車刀滑频、孔加工刀具捡偏，用以應(yīng)對(duì)鈦合金的加工。來自最初更新刀具的機(jī)身制造商的反饋報(bào)告顯示误趴，僅僅更新刀片牌號(hào)霹琼，加工鈦合金機(jī)身，就能有效提升刀具性能 25%～40%

復(fù)合材料的加工

復(fù)合材料用于制作高性能產(chǎn)品凉当，且應(yīng)用越來越廣泛枣申。主要用在要求輕質(zhì)，在嚴(yán)酷條件下需保持強(qiáng)固的眾多新型航空航天工業(yè)的機(jī)翼及機(jī)身部件中看杭。復(fù)合材料在先進(jìn)的產(chǎn)品制造中具有獨(dú)特優(yōu)勢忠藤，但除非加工過程合理控制，否則復(fù)合材料也很容易被損壞楼雹。源于復(fù)合材料的性質(zhì)：非均質(zhì)模孩、各向異性，并由磨料組件增強(qiáng)其強(qiáng)固性贮缅，故而比金屬材料的加工制造困難得多榨咐，并因此而歸類為難加工材料。復(fù)合材料工件在加工過程中焕鲸，容易遭受無法承受的傷害忿韧，且刀具磨損率之高也是令人無法接受的。操作不仔細(xì)或操作不當(dāng)落寡，復(fù)合材料的加工過程可能損害工件（如底層分層鉆孔時(shí)）成止。

前沿的銑刀、鏜刀可為加工復(fù)合材料提供完整的解決方案痒仆，伊斯卡的PCD（金剛石）刀具揣蒿，因其磨損小而被用戶普遍接受。

最新進(jìn)展

當(dāng)加工噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零部件豪服，基于先進(jìn)的刀具刨德，選擇不同的更好的解決方案，可以大大縮短加工時(shí)間和減少使用刀具數(shù)量吁巫。

克服上述加工難題汰日，可采用新系列的刀具，即用于高壓冷卻條件下的刀具萤遥，冷卻壓力70～120bar。采用此類刀具可提升切削速度2～3倍包竹，且不會(huì)縮短刀片壽命燕酷，并顯著改善切屑形狀。此系列刀具被稱之為 Jet HP 系列（HP=高壓）周瞎，目前標(biāo)準(zhǔn)刀具有 ISO 車刀苗缩、車削-切槽刀以及切斷刀系列（圖2）。

現(xiàn)今，主流的機(jī)床制造商可依據(jù)用戶需求酱讶，為機(jī)床內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)的高壓泵退盯，可實(shí)現(xiàn)冷卻壓力60～100bar。配備高壓泵的現(xiàn)代化機(jī)床泻肯，采用正確的刀具渊迁，用戶可獲取諸多好處。益處如下：切削速度更高灶挟，改善的切屑形狀琉朽，保持加工過程低切削溫度，更長的刀片壽命稚铣。

孔加工刀具

公司投入的新項(xiàng)目箱叁，在加工領(lǐng)域與全球發(fā)展趨勢保持一致，提供最有效秽擦、高生產(chǎn)率及合適的解決辦法裹依。

更新的DR-TWIST系列，采用更先進(jìn)的刀片形狀加工鋁合金工件资汛，刀片規(guī)格為 SOGX帐捺，帶4個(gè)切削刃，可直接夾持于標(biāo)準(zhǔn)DR-TWIST 鉆桿盲拣。刀片周邊磨制诊踢，切削刃非常鋒利，卷屑槽專為加工鋁合金而設(shè)計(jì)摘裕。采用此刀片脸鸿，在保障孔加工的高精度的同時(shí)，可極大提高切削速度及進(jìn)給拥耍。刀片表面拋光處理显艘，使得卷屑時(shí)可避免積屑瘤現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高刀片每切削刃壽命审拉，同時(shí)保持高精度鉆削表現(xiàn)炭庙。該系列也被證明可用于加工鈦。螺旋狀鉆桿煌寇，強(qiáng)度高焕蹄；大螺旋角排屑槽，易于排屑阀溶；結(jié)合特別的合金牌號(hào)腻脏，在保持相同的刀具壽命和孔加工精度的前提下，可實(shí)現(xiàn)更高的切削速度银锻。

SUMOCHAM束魔變色龍鉆系列永品，剛性更佳做鹰，帶大螺旋角排屑槽，排屑槽光潔度高鼎姐，排屑流暢钾麸。夾持ICM刀頭，可用于加工鈦合金及Inconel合金炕桨，在保持孔的精度的同時(shí)饭尝，可獲取更高的切削參數(shù)。另外谋作，刀頭夾持系統(tǒng)使得刀頭壽命更長兵故，同一鉆桿可更換刀頭數(shù)更多，為更經(jīng)濟(jì)的解決方案缩棉。

加工鋁合金折甸，采用ICN刀頭，因其大正前角及拋光的排屑槽颂梆，使得切屑控制更佳闷邑，并抑制積屑瘤現(xiàn)象的產(chǎn)生。在進(jìn)行鉸削操作時(shí)览雁，采用 Bayo-T鉸刀系列峦拥，在加工不同要求的孔時(shí)，可選用不同形制的鉸刀頭胜通。作為易于操作的歧坚，經(jīng)濟(jì)的解決方案，可用于加工各種被加工材料宅溃。而用于加工鈦合金的鉸刀頭沛药，為非涂層牌號(hào)，帶大正前角甚负，特別的導(dǎo)向角柬焕，以保障高速大進(jìn)給鉸削。

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