近年來鳍泥，工件材料偿尘、刀具材料及結(jié)構(gòu)等不斷發(fā)展俄删，促進了航空航天制造業(yè)的發(fā)展宏怔，可以說刀具的不斷發(fā)展是航空航天制造業(yè)不斷發(fā)展的驅(qū)動力。如何正確選擇加工方案畴椰，合理選用刀具進行高質(zhì)量切削加工已經(jīng)成為一個非常重要的行業(yè)性話題臊诊。本文針對一些典型零部件的加工難點，提供了部分高效的加工解決方案斜脂。

目前抓艳，航空航天行業(yè)發(fā)展迅速，對材料性能要求越來越高秽褒，進而使得諸如鈦合金壶硅、高溫合金及復合材料等難加工材料應用越來越廣泛，如：鈦合金主要應用在整體葉盤销斟、發(fā)動機框架庐椒、風扇機匣、葉輪及起落架等零部件蚂踊；高溫合金主要應用在軸约谈、盤軸、渦輪盤犁钟、燃燒套管填篱、ISO S孔等方面；復合材料主要應用在中央翼盒、垂直尾翼及機翼等方面革陋。

這些都屬于典型難加工結(jié)構(gòu)件乌窿，具有以下典型特征：①內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，如深內(nèi)凹腔锦钓，其刀具異形庙炮，懸伸長，加工時易引起振動求驳，排屑困難种司，在編制加工程序時需要充分考慮刀具與工件之間的安全間隙，還有鴿尾形葉根槽及其他可達性很差的凹槽等粥谐。②薄壁結(jié)構(gòu)娶得，在選擇刀具時需要充分考慮切削力對工件變形程度的影響。③尺寸精度要求高漾群。

航空航天各種零部件結(jié)構(gòu)復雜懊湾，加工精度要求高，本來就難加工脖母，再加上其材質(zhì)多為高溫合金和鈦合金等典型難加工材料,使得加工難度更上一層士鸥，該類材料具備以下特征：①化學活性大，高溫時會形成很高的硬化層谆级；親和性也大烤礁，易與摩擦表面發(fā)生粘附現(xiàn)象。②導熱性差肥照，切削過程散熱差脚仔，致使刀具切削刃的溫度大幅上升，刀具磨損加快舆绎，壽命縮短鲤脏。③彈性模量小，在切削力作用下吕朵，容易產(chǎn)生變形猎醇，同時已加工表面回彈，使刀具后刀面與已加工表面發(fā)生劇烈摩擦努溃。

航空航天零部件結(jié)構(gòu)的復雜性硫嘶、加工要求的嚴格性以及材料的難加工性，對刀具企業(yè)提出了更高的產(chǎn)品及服務(wù)要求檩翁。國內(nèi)外的一些刀具企業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展纤厨，為該行業(yè)提供了許多高效的加工方案。

1.盤軸的加工

盤軸的加工有兩項極具挑戰(zhàn)性的特性：深內(nèi)腔和燕尾槽景絮。

山特維克可樂滿切削刀具有限公司提供的以下方案可安全可靠地完成這極具挑戰(zhàn)性的特征加工：

（1）采用帶山特維克可樂滿Capto? 接口的防振刀板守镰。加工至150 mm深的內(nèi)腔時，采用細長的刀具，但是刀具容易產(chǎn)生振動猖右，而且需要從凹槽中去除加工時產(chǎn)生的切屑颗酷。帶山特維克可樂滿Capto?接口的防振刀板可以有效地解決振動問題。

采用該防振刀板進行加工具有以下顯著優(yōu)點：①橢圓截面的齒紋接口提供了良好的穩(wěn)定性和可達性秒聪。100 mm高的刀板能實現(xiàn)最佳的切削液供應舵素，有助于排屑。②對于較長的刀板（4倍寬度）跷焚，在設(shè)計時就會采用專利的防振裝置，與未加防振裝置時相比痪罐，其背吃刀量可高出4倍逸萄。③擺線車削技術(shù)與材質(zhì)CC6060的陶瓷刀片相結(jié)合，減少了走刀次數(shù)竭鞍。④實現(xiàn)可靠的工藝安全性板惑，且生產(chǎn)效率提高1倍以上。

采用彎頭刀片加工葉根槽偎快。彎頭刀片特別適合航空發(fā)動機零件車削冯乘。作為標準的CoroCut90°刀片產(chǎn)品系列的補充，山特維克可樂滿推出了90°晒夹、45°和T形半成品以滿足更多特殊的需求裆馒。

（2）采用適合精加工的RCMX車削刀片，該類刀片具有以下特點：①RCMX硬質(zhì)合金刀片可裝在相應的陶瓷刀片所用的刀片凹窩上丐怯，這既減少了刀具的數(shù)量喷好，又縮短了安裝時間。②RCMX的槽形產(chǎn)生的切削力較小读跷，斷削性能優(yōu)異梗搅。

2.渦輪盤加工

這種零件的材料（如Inconel 718、Waspalloy和Udimet 720等）通常都比較難加工效览，難加工特征通常為型腔的輪廓加工无切，而且還要避免各種各樣的干涉問題。株洲鉆石給出以下具體解決方案：

（1）刀桿實現(xiàn)復雜凹腔的加工踱封。

（2）異型刀桿實現(xiàn)鴿尾槽的加工客净。

3.ISO S孔加工

關(guān)鍵航空發(fā)動機零件加工時，表面完整性至關(guān)重要转甥。ISO S孔加工是最終工序之一舌多，這使得可靠性和安全性對交付高質(zhì)量的零件而言非常重要。山特維克可樂滿提供的以下孔加工解決方案享立，能很好地滿足ISO S孔加工方面的要求盘秕。

（1）鉆削要求苛刻的孔。孔的尺寸和位置對第二道工序影響很大抢熟，CoroDrill? R846獨特的微槽形可滿足這一要求柄叹。

（2）高質(zhì)量鉸削。鉸削復雜而精巧的航空零件時匾蛆，高公差要求漓客、孔直線度和孔質(zhì)量是必不可少的要素。CoroReamer? 835具有專用的槽形切油，與眾不同的切削刃設(shè)計和最佳的切削液分布可確保頂級水準的孔加工蝙斜，與CoroChuck? 930刀柄組合使用可獲得最佳的結(jié)果。

（3）安全攻絲澎胡。CoroTap? 200 SD專為ISO S材料的通孔工序進行了優(yōu)化孕荠，新的攻絲刀具可以提供平穩(wěn)的切削作用，并能夠降低崩刃風險和改進表面質(zhì)量攻谁。

（4）高可達性鏜削稚伍。鏜削ISO S材料的小直徑孔需要極高的加工安全性。采用新型CoroBore? 824 XS能夠在大懸伸下鏜削小孔并獲得小公差戚宦，由于能夠進行微米級直徑調(diào)整个曙，因此表面粗糙度質(zhì)量極佳。

4.起落架加工

以飛機起落架為例來說明加工刀具的改進對加工效率提高和加工成本降低的有效性受楼。起落架零件材料為鈦合金垦搬，加工難度非常大，傳統(tǒng)刀具加工一件零件大概需要1個月左右那槽，而且由于零件難加工悼沿，導致刀具磨損非常快骚灸，刀具一個切削刃僅能加工不到1 h左右摊咨，導致加工此類零件的刀具消耗非常大，刀具成本居高不下热跨。在這種狀況下氏长，急于尋求一種既能大幅度提高加工效率，又能降低加工成本或者不提高加工成本的刀具悍暴。

針對加工的現(xiàn)實需求壳荣，伊斯卡提出了大進給銑刀解決方案。FTP銑刀是伊斯卡公司在HTP插齒刀基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種新型刀具汽心，可同時滿足插銑和大進給銑削兩種銑削方式的要求吟钻，而且切削輕快。針對航空難加工材料的加工熏疾，伊斯卡開發(fā)了ER槽形及更適合加工鈦合金等難加工材料的IC830硬質(zhì)合金涂層牌號溶豌。

采用直徑63 mm的FTP大進給銑刀尖初，共6個有效齒，每個刀片4個切削刃桶淡。刀具可以實現(xiàn)平面銑和坡走銑纯末，能在銑削余量不大于1.8 mm的情況下實現(xiàn)快速走刀，每齒走刀最大可達到1.5~2.0 mm靴寂。采用的刀具型號為：刀體FTP D063-6-27-R-LN10磷蜀；刀片F(xiàn)TP LNHT 1006 ER IC830。

FTP銑刀具有以下優(yōu)點：

（1）定位方式可靠百炬。刀片正反面均帶切削刃褐隆，刀片進行了加厚處理，定位面被分成幾個小平面剖踊，位于刀片側(cè)面并與前刀面形成燕尾槽結(jié)構(gòu)妓灌，使得刀片裝入刀體時更加牢固，增加了刀具剛性蜜宪，可以承受更大的切削力，實現(xiàn)更大的進給祥山，同時減小切削振動對刀具壽命的影響圃验。

（2）刀片經(jīng)濟性好。相比于傳統(tǒng)的帶2個切削刃的APKT刀片缝呕，F(xiàn)TP銑刀片每刀片帶4個大進給切削刃澳窑，更經(jīng)濟；刀片及切削刃槽形的特殊設(shè)計诚咪，大幅提高了刀片定位強度及刀片自身強度圾篱；切削過程更平穩(wěn)，切削力更小搭肠，刀具在實際切削過程中產(chǎn)生的切削熱更少玫惧，大幅提高了刀具切削刃的使用壽命，每切削刃的使用壽命可提高3倍左右眯华，有效降低了刀具的成本庞蠕。

5.垂直尾翼的加工

垂直尾翼結(jié)構(gòu)，加工此類型結(jié)構(gòu)零件的主要挑戰(zhàn)是孔加工拇掺、修邊等则菌。

（1）CFRP的孔加工。

工況以及應用需求：①高纖維含量的碳纖維增強復合材料-單向帶材料赚毫。②纖維碎裂現(xiàn)象最少踏靴。③高表面質(zhì)量和尺寸精度。④數(shù)控加工中心筹柠。

加工解決方案：①CoroDrill? 854 鉆尖窜无，直徑6.35 mm贱甥。②N20C金剛石涂層。

切削參數(shù)：①vc=150 m/min讲仰。②fn=0.06 mm/r慕趴。

特點：①孔質(zhì)量良好，無纖維碎裂現(xiàn)象鄙陡。②刀具壽命為800個孔冕房。

（2）碳纖維的修邊加工。

工況以及應用需求：①碳纖維蒙皮趁矾。②纖維碎裂現(xiàn)象最少耙册。③高表面質(zhì)量：Ra=1.25 μm。

加工解決方案：①CoroMill? Plura訂制加工解決方案毫捣。②方案1：采用金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具详拙。③方案2：PCD焊接刀具。④刀具直徑為10 mm蔓同，帶2個切削刃饶辙。

切削參數(shù)：①轉(zhuǎn)速n=10 000 r/min，工作臺進給vf=3 200 mm/min斑粱。②粗加工：fz=0.03~0.08 mm/z弃揽。③精加工：fz=0.02~0.04 mm/z。

未來刀具的設(shè)計和使用應考慮刀具材料與工件材料的性能匹配褂省，刀具材料要適應加工對象的需要巷卵，特別要適應難加工材料的加工需要，針對不同的工件材料和加工條件確定合理的刀具材料和結(jié)構(gòu)形式葵稚。高速帘衣、高效及高精度切削加工要求刀具具有多種優(yōu)異性能，高韌性高強度基體+高硬度高耐磨性刃部是未來刀具的主要發(fā)展方向洁席。

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