航空航天業(yè)不僅是切削刀具的最大消費領(lǐng)域之一惕它，而且是推動切削刀具發(fā)展進程的最重要因子之一脸候。航空航天業(yè)的特點是通過不懈努力提高飛機部件的制造效率墅纲、提高飛行安全抵刺、減少潛在的環(huán)境損害。為了實現(xiàn)這些目標(biāo)圈蛹，航空航天業(yè)必須不斷改進飛機發(fā)動機和機身結(jié)構(gòu)件的設(shè)計肃刁，以當(dāng)飛機遭受閃電和結(jié)冰等危險因素造成損壞時提高對飛機的保護。這轉(zhuǎn)而引發(fā)了一系列的工業(yè)需求奇茫，包括引進需要采用新加工技術(shù)的工程材料孙泵；開發(fā)相適配的機床和切削刀具。飛機制造商必須加工各種形狀復(fù)雜的零件褐泊，它們是通過不一樣的加工策略加工不同的材料而生產(chǎn)制造的芦槽。這也是為什么航空航天業(yè)被認(rèn)為是推動刀具發(fā)展進步的主導(dǎo)力量。

許多用于制造飛機部件的材料的機械加工性都很差。鈦具有令人印象深刻的強度重量比黎伤，超級高溫合金（HTSA）在高熱負(fù)荷下不會失去強度儡特，而復(fù)合材料則難以加工。為了提高生產(chǎn)率和產(chǎn)量催舅，航空零件制造商必須使用能夠?qū)崿F(xiàn)先進加工作業(yè)的機床疏唾。但是刀具作為整個制造系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，若其耐久性低函似，可能會導(dǎo)致生產(chǎn)率降低槐脏；在這種情況下，刀具的影響權(quán)重明顯增大撇寞。來自航空航天領(lǐng)域的客戶都期望切削刀具能夠兼顧更高層面的性能和可靠性顿天，刀具制造商們既面臨挑戰(zhàn)也受到了激勵，通過研發(fā)將非常規(guī)解決方案整合到其產(chǎn)品中蔑担，盡量滿足這些期待牌废。

刀體材料

絕大多數(shù)切削刀具仍采用硬質(zhì)合金來制造。近年來啤握，伊斯卡推出了包括IC 5820在內(nèi)的幾種專為航空航天材料設(shè)計的硬質(zhì)合金牌號鸟缕。這些牌號結(jié)合了新的超細(xì)晶粒基體排抬、先進的硬質(zhì)CVD涂層和涂層后處理的優(yōu)點懂从，大幅提高了抗沖擊韌性及耐熱性。采用這些牌號的刀片主要是用來銑削鈦的蹲蒲。精準(zhǔn)的濕式冷卻番甩，特別是高壓冷卻(HPC)，顯著改善了牌號的性能镀材。

陶瓷妆浅，則是另一種刀具材料，有著比硬質(zhì)合金更高的紅硬性和更強的化學(xué)惰性忍具。這意味著采用陶瓷加工確保不僅能實現(xiàn)更高的切削速度而且能避免擴散磨損。伊斯卡的最新研發(fā)成果之一是用于加工高溫超級合金（HTSA）的整體陶瓷立銑刀系列抖臭。這些立銑刀由賽阿龍（SiAlON）制成却怪，SiAlON是一種氮化硅基陶瓷，由硅(Si)倾伶、鋁(Al)殷感、氧(O)和氮(N)組成。與整體硬質(zhì)合金刀具相比感戴，該整體陶瓷立銑刀的切削速度可提高50倍熏迷，極大地節(jié)省了加工時間。

對于車削應(yīng)用，伊斯卡公司拓展了用于加工高溫超級合金（HTSA）的可轉(zhuǎn)位SiAlON刀片系列谐歪。通過對難加工的超級合金材料（如Waspaloy敦间、不同等級Inconel和Rene）航空發(fā)動機零件的車削，新刀片已證實了其高效加工性能束铭。與其他氮化硅陶瓷相比廓块，SiAlON陶瓷盡管具有更高的抗氧化性，但韌性較差契沫。因此带猴，確保SiAlON刀片可靠性的關(guān)鍵在于外加的刃口處理。伊斯卡已開發(fā)出新的“TE”切削刃口形狀懈万，以提高在粗加工和斷續(xù)切削這類重載條件下的刀具壽命拴清。

先進的刃口形狀

改善切削刃形狀是刀具發(fā)展的一個重要方向。刃口形狀是一個理論和實驗研究的課題会通，科學(xué)技術(shù)的進步為刀具設(shè)計帶來了一款強大的新工具：切屑成型的3D計算機建模口予。伊斯卡的研發(fā)團隊積極采用建模方式來探查最佳的切削刃形狀，設(shè)計可轉(zhuǎn)位刀片的前刀面以及可換刀頭渴语。

新型F3S斷屑槽被用于最為普及的ISO車刀苹威，諸如CNMG、WNMG和SNMG驾凶，是專為精加工高溫鎳基合金和特殊難加工材料而設(shè)計的阿魏。可確保切削流暢輕快氛灸，斷屑效果顯著耘泰。經(jīng)過設(shè)計的刃口幾何形狀所表現(xiàn)出的優(yōu)異加工性能，是切屑流建模的直接結(jié)果剑碌。

這款建模工具也可應(yīng)用于鉆孔加工的設(shè)計中嘀醋。束魔變色龍鉆（SUMOCHAM）可換刀頭切削刃上設(shè)計有分屑槽，從而能實現(xiàn)在難切削的奧氏體不銹鋼及雙相不銹鋼上加工鉆深比達12xD的鉆孔孟溯。在采用切屑成型設(shè)計分屑槽的過程中讲侵，切屑流建模的貢獻極大。

靈活的定制化

航空航天產(chǎn)品在材料呜款、尺寸規(guī)格耸壮、形狀、復(fù)雜性等方面迥然不同剩症。為了加工如此多樣化的產(chǎn)品笑驶，零件制造商們通常需要幾十種機床和工藝流程。然而并不是每一標(biāo)準(zhǔn)刀具均能在特定的加工作業(yè)中實現(xiàn)生產(chǎn)率最大化胞饭，故而嫌变，航空航天業(yè)是定制刀具的主要消費群體吨艇。某生產(chǎn)鈦合金零件的客戶可能會對由標(biāo)準(zhǔn)系列套式可轉(zhuǎn)位銑刀和心軸組合刀具的解決方案感興趣；而另一生產(chǎn)類似零件的客戶則可能更傾向于整體式專用銑刀腾啥，以直接安裝在機床主軸上东涡。

伊斯卡研發(fā)的變形金剛立銑刀（MULTI-MASTER）系列和束魔變色龍鉆（SUMOCHAM）系列，均為可換式刀頭能夾持于不同結(jié)構(gòu)刀體的旋轉(zhuǎn)刀具碑宴，能確保用不同刀具裝配選項簡化相關(guān)定制软啼，并減少對昂貴定制產(chǎn)品的需求。

為了滿足航空航天業(yè)的需求延柠，伊斯卡公司還通過增添一種連接螺紋規(guī)格來擴展MULTI-MASTER系列祸挪，將可換刀頭立銑刀的直徑范圍擴張至32mm(1.25")。

簡化定制的另一個例子可以在伊斯卡最近推出的安裝于多軸機床和瑞士型機床的模塊式鉆頭中找到贞间。這些鉆頭設(shè)計結(jié)合了束魔變色龍鉆（SUMOCHAM）和FLEXFIT模塊式螺紋連接贿条。多軸和瑞士型機床通常加工空間有限，這意味著加工刀具必須盡可能的短增热，以避免發(fā)生碰撞整以，便于安裝。通過將帶有FLEXFIT螺紋接口的規(guī)格多樣的接柄與同樣規(guī)格多樣的圓柱柄相配對嗤矾，可有效對鉆頭實施精確匹配勒蜘，最大限度地縮短刀具懸伸。

鋁材加工

雖然加工鋁表面上看起來是一個非常簡單的作業(yè)拒牡，但實際上對鋁的有效切削代表了一個具有其自身規(guī)律和挑戰(zhàn)的技術(shù)領(lǐng)域炊惊。

為了提高鋁件銑削的生產(chǎn)率，促成金屬去除率更高随去，特別是針對大型航空航天結(jié)構(gòu)件亮钩，機床制造商開發(fā)了主電機功率高達150Kw，主軸轉(zhuǎn)速達33000 rpm的銑床扔泵。為了滿足這樣的加工需求巢驶，伊斯卡拓展了其90°主偏角可轉(zhuǎn)位銑刀系列，推出夾持大尺寸刀片的銑刀闭厕，能實現(xiàn)的最大切削深度為22 mm (.870")个滓。該銑刀的設(shè)計確保即便在超高轉(zhuǎn)速下也不會因高離心力導(dǎo)致刀片在徑向發(fā)生位移。這一概念保證在轉(zhuǎn)速高達31000 rpm時也能執(zhí)行可靠的銑削加工多吁。

在孔加工方面粟翔，伊斯卡開發(fā)了裝夾于DR-TWIST鉆頭的可轉(zhuǎn)位刀片，用于鋁加工讼载。新刀片周邊精磨處理，具有鋒利切削刃中跌，前刀面拋光處理不僅使得切削更輕快咨堤，還能預(yù)防切屑粘結(jié)在刀片上菇篡。

結(jié)語

針對航空航天領(lǐng)域的刀具項目，伊斯卡遵從以下幾個原則：滿足該行業(yè)的復(fù)雜需求一喘；兼顧金屬加工的趨勢驱还；以及加強與刀具消費者的合作伙伴關(guān)系。伊斯卡認(rèn)為凸克，這種三管齊下的方法可以確保高效加工難切削材料的創(chuàng)新思想的成功實現(xiàn)议蟆，而這些材料恰好具備這個具有挑戰(zhàn)性動態(tài)領(lǐng)域的特點。

（伊斯卡技術(shù)經(jīng)理 Andrei Petrilin）

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