“做世界一流的中小航空發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商”——自1951年建廠成立近70年來施俩，懷抱著這個(gè)夢(mèng)想與目標(biāo)洼宪，中國(guó)航發(fā)南方工業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱南方公司）始終堅(jiān)持創(chuàng)新，不斷提升發(fā)展核心技術(shù)能力斩却，現(xiàn)已形成航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制秀毡、生產(chǎn)、修理召摔、服務(wù)保障于一體的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)體系智精。南方公司作為行業(yè)內(nèi)種類最全、型號(hào)最多的航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)际终，擁有30多萬平方米生產(chǎn)廠房及設(shè)施丙卧，配備近7000臺(tái)套領(lǐng)先設(shè)備；作為我國(guó)中小航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)基地誓呆，具備了批產(chǎn)第三代和研制第四代中小型渦軸洪鸭、渦槳航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工藝與制造技術(shù)能力，部分核心零部件關(guān)鍵技術(shù)更是達(dá)到了世界先進(jìn)水平仑扑。

精度高览爵、材料與結(jié)構(gòu)雙重難加工的特性，讓航空零部件的制造總是很難在品質(zhì)與效率間達(dá)到平衡镇饮。由此蜓竹，工藝優(yōu)化、提速提效的生產(chǎn)改革一直在南方公司大范圍储藐、持續(xù)性開展俱济。借助智能領(lǐng)先的設(shè)備與工具產(chǎn)品，來最大限度地解決加工效率低、精度不夠蛛碌、生產(chǎn)環(huán)節(jié)不合理等問題俊啼，效果明顯。曾采用傳統(tǒng)分層銑削方式進(jìn)行生產(chǎn)加工的減速器主要零件游星架的窗口結(jié)構(gòu)正是南方公司工藝改革的典型實(shí)例左医。

效率瓶頸，傳統(tǒng)加工方式急需改善

游星架是減速器中的主要零件同木，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜男鳞，大小不一的內(nèi)需鉆孔內(nèi)要安裝齒輪軸等多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件。游星架底部圓柱形結(jié)構(gòu)的外圍有4個(gè)窗口結(jié)構(gòu)膏逮，需要從實(shí)體形式的毛坯件開始掏空加工拣壮，不僅加工余量非常大，其對(duì)表面質(zhì)量的要求也十分嚴(yán)格琢刮。

圖1 游星架幾何圖

圖2 分層銑削加工

“在以往生產(chǎn)中呈缴，對(duì)于這個(gè)窗口結(jié)構(gòu)，我們采用的是傳統(tǒng)的分層銑削加工形式耍烙。這種方法雖然加工穩(wěn)定酌峻，表面質(zhì)量得以保證，但是效率相當(dāng)?shù)拖露笙！坊阎！蹦戏焦纠铍p全介紹說，“分層銑削每次加工最多只能深入2毫米工殖，而游星架窗口結(jié)構(gòu)的徑向需切削深度為70余毫米惶政，要完成加工需要在徑向深度方向循環(huán)切削40次。每次循環(huán)中沿窗口銑削一周的時(shí)間是2分鐘矮男，完成單個(gè)窗口加工就需要至少80分鐘移必。”

另外毡鉴，如此加工效率讓該零件占用設(shè)備的情況十分嚴(yán)重崔泵。車間經(jīng)常出現(xiàn)為了加工游星架這個(gè)零件，而導(dǎo)致其余需要上該設(shè)備的零件排隊(duì)積壓猪瞬，對(duì)生產(chǎn)造成了很大影響管削。因此，急需對(duì)其進(jìn)行工藝改善和效率提升撑螺。

工藝改善：整體銑刀 + 動(dòng)力銑削

傳統(tǒng)分層銑削方式中采用的是切削刃有限的裝刀片式銑刀含思，每次徑向切削深度僅為2毫米，且無法增大甘晤，這也最直接地導(dǎo)致了切削次數(shù)和切削時(shí)間的增加含潘。所以，首先考慮的就是如何加大徑向切削深度的問題线婚。

圖3 分層銑削刀具(裝刀片式)

在深入分析比較后遏弱，南方公司決定采用切削深度更大的整體玉米銑刀替換原有的刀片銑刀盆均。同時(shí)，零件窗口結(jié)構(gòu)剛開始是實(shí)體毛坯狀態(tài)差齐，整體玉米銑刀若要單次直接實(shí)現(xiàn)滿刃切削依堆，則首先需要加工一個(gè)底孔讓刀具能夠伸入零件使切削刃整體接觸到加工面。效率更高气弥、切削力更大的鉆削形式成了最佳選擇驮荚。由此，他們基本制定了先采用鉆頭加工底孔给措，再使用整體玉米銑刀進(jìn)行滿刃切削的加工方式兆送。

在解決了切削深度問題，減少了循環(huán)切削次數(shù)后炮罩，南方公司的技術(shù)人員們又開始考慮是否能通過加大進(jìn)給棺距、切深、提高轉(zhuǎn)速等方式增大刀具切削力圃匙，從而減少循環(huán)中一周切削時(shí)間榴蜻。“然而炎蹬，這種設(shè)想很快就被推翻了就餐。采用整體刀具滿刃切削時(shí)的切削載荷較大，如果直接提高進(jìn)給故觅、切深等加工參數(shù)厂庇，必然會(huì)導(dǎo)致刀具和工件之間的接觸時(shí)間長(zhǎng)、切削溫度升高输吏，刀具難以承受則易造成打刀权旷，進(jìn)而影響刀具使用壽命和加工質(zhì)量」峤Γ” 李雙全繼續(xù)介紹說拄氯，“隨后，我們團(tuán)隊(duì)又對(duì)編程方式進(jìn)行了反復(fù)的討論和探索它浅，最終找到了能提高切削參數(shù)同時(shí)又能使刀具承受惡劣加工條件的切削方式——?jiǎng)恿︺娤饕氚亍！?/p>

與傳統(tǒng)加工不同姐霍，在動(dòng)力銑削過程中銑刀是處于一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)的狀態(tài)鄙麦，減少了接觸角和每轉(zhuǎn)切除量，從而降低了切削力和切削溫度镊折，使刀具能適應(yīng)更惡劣的切削要求胯府；同時(shí)，動(dòng)力銑削實(shí)現(xiàn)了將非連續(xù)加工變成連續(xù)加工，加工穩(wěn)定性更高痪猛，因此加工轉(zhuǎn)速占赤、切削等參數(shù)可繼續(xù)提高，從而實(shí)現(xiàn)大余量快速切削算换。

優(yōu)質(zhì)刀具方案打造極致高效

工藝方案確定后嫩玻，接下來就是要尋找合適的刀具產(chǎn)品了。整個(gè)提效方案需要4把刀具客惨，首先是用于窗口剛開始加工時(shí)進(jìn)行鉆削加工尘腕，形成底孔的大直徑鉆頭；然后是快速銑削去除窗口余量和協(xié)助清除邊角殘留余量的玉米合金銑刀嘶遏；以及最后用于窗口精加工，保證最后尺寸及表面質(zhì)量的精加工整體合金刀具被紊。

在了解對(duì)比了市場(chǎng)上多種刀具品牌后宰爆，南方公司最終選擇了擁有完整產(chǎn)品系列且對(duì)多種航空零件加工具備豐富經(jīng)驗(yàn)的山高刀具。航空部件的精度要求十分嚴(yán)格并且材料成本非常高丝仿，生產(chǎn)過程中的可靠性蟆豫、安全性至關(guān)重要，南方公司需要的是實(shí)力強(qiáng)大懒闷、品質(zhì)可靠的供應(yīng)商十减。而山高刀具在航空制造領(lǐng)域一直備受好評(píng)，其技術(shù)團(tuán)隊(duì)更有著豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)愤估，在接觸之初便贏得了南方公司的信任帮辟。

針對(duì)鉆削工序，南方公司使用了山高刀具新型的 Perfomax 颶風(fēng)鉆玩焰，其優(yōu)化的排屑槽由驹，可以實(shí)現(xiàn)最佳的切屑控制和排屑，從而有效提高鉆削參數(shù)昔园，實(shí)現(xiàn)高效金屬去除效果蔓榄，并延長(zhǎng)刀具使用壽命。排屑槽所采用的新型“減磨表面”的特殊波形盡可能減少了切屑和排屑槽之間的接觸默刚，使刀具應(yīng)用更為安全可靠甥郑。

圖4  Perfomax 颶風(fēng)鉆

“對(duì)于整個(gè)方案中最為核心的整體刀具銑削過程，我們制定了兩種刀具配合使用的方案荤西。先使用長(zhǎng)度較短的玉米合金銑刀澜搅，采用動(dòng)力銑削方式，快速銑削去除窗口余量饲肪，然后用長(zhǎng)度稍長(zhǎng)的同款銑刀清除上款刀具未能去除的邊角殘留余量绰蚁。”山高刀具航空航天應(yīng)用經(jīng)理宋永輝對(duì)刀具方案進(jìn)行解釋說明，“這兩款刀具是山高JABRO  JHP993系列嘁汞，非常適合高效率金屬切削加工呕漾，它特有的分屑槽設(shè)計(jì)，即使在較大切削用量的情況下凰侈，也能有效控制切屑锋力。可形成非常小的碎屑郎丰，避免了切屑在型腔中難以排出而帶來的刀具折斷風(fēng)險(xiǎn)吩饶。另外，該系列刀具采用超細(xì)粉末制成的基體洛惹，兼具硬度和韌性唯乃，配合多刃的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)更高的進(jìn)給速度奋构，充分發(fā)揮了動(dòng)力銑削的優(yōu)勢(shì)壳影。”

山高的這兩款整體玉米合金銑刀將窗口結(jié)構(gòu)初步加工完成只花費(fèi)了短短10分鐘的時(shí)間弥臼，僅是原來分層銑削方式的1/8宴咧，大大超出了南方公司的預(yù)期，其加工效果令人驚喜径缅。

圖5 用于動(dòng)力銑削的玉米合金銑刀

最后掺栅，是精加工階段。為了保證良好的表面質(zhì)量纳猪、平面度及垂直度氧卧，南方公司選擇了適合大切深、小切寬氏堤、側(cè)銑加工的522長(zhǎng)刃精銑刀假抄，可以有效避免分層加工產(chǎn)生的接刀痕，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的壁面光潔度丽猬∷薇ィ“該款刀具特有的幾何設(shè)計(jì)，還能夠在加工薄壁的情況下脚祟，完美解決由于材料剛性不足而產(chǎn)生的讓刀情況丐吹。”宋永輝補(bǔ)充說道烂攒。

圖6 山高 522 長(zhǎng)刃精銑刀確保了優(yōu)質(zhì)的壁面光潔度

“通過采用整體合金銑刀進(jìn)行滿刃切削和動(dòng)力銑削編程方式的工藝性聚，結(jié)合山高刀具高效優(yōu)質(zhì)的刀具方案，我們成功將游星架窗口結(jié)構(gòu)的加工時(shí)間從原來的80分鐘縮短為14分11秒筝贮，效率提升超過80%饶粪∶绺簦”李雙全說道，“這類方法不僅僅優(yōu)化了一個(gè)零部件的加工镰鹤，它在大余量切削溺六、斷續(xù)切削等工藝領(lǐng)域都有著很大的推廣價(jià)值和借鑒意義。在今后达华，我們還會(huì)將工藝優(yōu)化伪给、效率提升應(yīng)用到更多的零部件加工中∩够矗”

山高總部設(shè)在瑞典法格斯塔市盲如，致力于開發(fā)創(chuàng)新的金屬切削解決方案，并與客戶密切合作以全面理解和專注于滿足他們的需求敲霍，因此譽(yù)滿全球俊马。我們?cè)?50 個(gè)國(guó)家/地區(qū)雇用了 5000 多名員工，并通過培訓(xùn)肩杈、發(fā)展和員工認(rèn)同計(jì)劃以及開放的溝通環(huán)境來提升我們團(tuán)隊(duì)成員的能力柴我。我們的員工展現(xiàn)了三個(gè)核心價(jià)值觀 – 熱忱待客、家庭歸屬感和個(gè)人承諾锋恬，它定義了我們的經(jīng)營(yíng)之道以及我們與客戶屯换、供應(yīng)商和其他合作伙伴之間的交往方式编丘。如需了解更多信息与学，請(qǐng)?jiān)L問 www.secotools.com。

（山高刀具）

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