在航空航天零件的加工中，主要的挑戰(zhàn)與零件材料相關(guān)。鈦合金涝缝、高溫超級合金(HTSA)和耐蠕變鋼的切削加工困難，是整個飛機供應(yīng)鏈的加工瓶頸譬重。這些材料的機械加工性能差拒逮，導致切削速度低，大大降低了生產(chǎn)率害幅，縮短了刀具壽命消恍。而這些因素都與刀具直接相關(guān)。事實上以现，當處理難以加工的典型航空航天材料時狠怨，刀具的功能性決定了現(xiàn)有生產(chǎn)力的水平。實際情況是邑遏，切削刀具的發(fā)展滯后于機床秫玉，而這種差距限制了高端機床在制造航空部件時性能的發(fā)揮。

現(xiàn)代飛機路旬，特別是無人機(UAV)耀到，復合材料的應(yīng)用比例顯著增加。復合材料的高效加工需要特殊刀具哑回，這是航空航天工業(yè)技術(shù)飛躍的焦點所在莲吐。

航空級鋁材仍是機身部件廣泛使用的材料。鋁的加工看似簡單伊哮，但選擇合適的刀具是成功地高效加工鋁所需的密鑰稠眠。

復雜的零件形狀是渦輪發(fā)動機技術(shù)的一大特征惨槐。大多數(shù)幾何形狀復雜的航空發(fā)動機部件都是在腐蝕性極強的環(huán)境下工作，并由難以切削的材料制成碱暗，如鈦合金和高溫超級合金(HTSA)瘤褒，以確保所需的壽命周期。復雜的形狀杖户、機械加工性能差和高精度的需求相結(jié)合形成了生產(chǎn)制造這些零件的主要困難悲组。先進的多軸加工中心可實現(xiàn)各種去除余量的策略，從而更有效地加工復雜輪廓包归。但是刀具是直接與零件接觸的锨推，對加工的成敗有很大的影響。過度的刀具磨損會影響零件表面精度箫踩，而不可預測的刀具斷裂則可能導致整個零件報廢爱态。

先進的多任務(wù)加工機床谭贪、瑞士型車床和安裝動力刀座的車床深刻改變了小型零部件的制造工藝境钟，如飛機上各種液壓和氣動系統(tǒng)、致動器和附件俭识。因此慨削，航空航天工業(yè)需要越來越多針對這些先進機床而設(shè)計的特殊刀具，以達成加工效率最大化套媚。

切削工具——制造系統(tǒng)中最小的元素——成為顯著提高性能的關(guān)鍵支撐缚态。因此，航空航天零件制造商們和機床制造商們亟需刀具制造商提供技術(shù)創(chuàng)新的解決方案堤瘤，使切屑去除率達到新水平玫芦。解決方案的目標很明確：提高生產(chǎn)率和延長刀具壽命。加工具有復雜形狀的特殊航空零件和大型機身部件需要一個可預測的刀具壽命周期本辐，以進行可靠的工藝規(guī)劃守涤，并及時更換失效的刀具或可更換的切削部件（如刀片）。

刀具制造商在尋找理想解決方案方面的選擇有限懂崭，也許只能從刀具材料溃艺、刃口形狀和靠譜的魯棒性設(shè)計這些方面考量。盡管選擇有限处淘，刀具制造商仍全力以赴提供新一代刀具睡硫，以滿足航空航天業(yè)不斷增長的需求。雖然新冠病毒嚴重阻礙了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展栈眉，但這并不意味著產(chǎn)業(yè)需求的減少趣闹。最新的刀具設(shè)計充分證明了刀具制造商對航空零部件生產(chǎn)需求的響應(yīng)。

冷卻射流

在加工鈦合金和高溫超級合金(HTSA)和耐蠕變鋼時榛架，高壓冷卻(HPC)是提高性能和加工效率的有效工具箍负。精準直達的高壓冷卻射流(HPC)可以顯著降低切削區(qū)域的溫度翰鬓，確保形成小的片狀切屑。與傳統(tǒng)冷卻方式相比惋涌，這有助于獲得更高的切削參數(shù)和更長的刀具壽命坟翠。精準直達的高壓冷卻HPC越來越多地應(yīng)用于難切削材料的加工，是航空航天零部件制造的一個明確趨勢腰素。因此聘裁，刀具制造商們認為高壓冷卻HPC刀具是一個重要研發(fā)方向。

伊斯卡弓千，刀具制造領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一衡便，擁有豐富多樣的高壓冷卻刀具品種。2020年洋访，伊斯卡通過引入“經(jīng)典”HELI2000和HELIMILL可轉(zhuǎn)位刀片的新型雙刃銑刀擴展了其產(chǎn)品范圍镣陕。這一步是伊斯卡開發(fā)該產(chǎn)品系列的又一里程碑式產(chǎn)品系列。

上世紀九十年代姻政，由伊斯卡首推的可轉(zhuǎn)位銑刀HELIMILL系列呆抑，夾持螺旋刃銑刀片。新設(shè)計使得刀片裝夾于刀體后形成的刀片前角及后角保持恒定汁展，進而使得切削輕快平順鹊碍，顯著降低機床功率消耗。HELIMILL銑刀的設(shè)計理念成為90°主偏角可轉(zhuǎn)位銑刀設(shè)計中被大家廣為熟知并認可的概念食绿。

通過對HELIMILL銑刀的逐步修正與改進侈咕，伊斯卡增添了相同理念下額外的銑削產(chǎn)品系列和具有更多切削刃的刀片。優(yōu)異的性能及豐富的刀具周邊產(chǎn)品使其在機加工行業(yè)應(yīng)用廣泛屏酌。因此庇讥，在經(jīng)過驗證的HELIMILL系列中添加現(xiàn)代高壓冷卻HPC刀具設(shè)計是對客戶需求的徑直響應(yīng)，也是下一步需要開發(fā)的刀具系列予问。

在車削方面润沸，伊斯卡大大擴展了其組裝模塊化刀具產(chǎn)品系列，其中包括帶有可轉(zhuǎn)位刀片的刀桿及可換式刀頭啤糙。通過使用鋸齒接觸面連接启血，這些刀具可適用于搭載不同形狀刀片的各種刀頭，包括螺紋車削和標準ISO車削刀片锉累，針對不同應(yīng)用均更具靈活性户载。

伊斯卡提供沿襲傳統(tǒng)設(shè)計和抗振設(shè)計的刀桿，并根據(jù)應(yīng)用進行區(qū)別：圓柱柄或多邊形錐柄猩蓝。圓柱頭銑刀的一個共同特點是內(nèi)冷卻射流直接輸送到所需的刀片切削刃锻宵。根據(jù)圓柱柄刀具直徑的不同，冷卻射流最大壓力從30bars至70 bars不等。而帶有多邊形錐柄的刀具可實現(xiàn)300 bars的超高壓冷卻扰藕。通過降低切削區(qū)域溫度和改善切屑控制及排屑缓苛，冷卻射流的充分供給提高了刀具壽命。在航空航天業(yè)中應(yīng)大幅增加這一產(chǎn)品系列的應(yīng)用邓深。

鉆孔解決方案

復合材料加工充滿了各種陷阱與缺陷未桥。復合材料的高耐磨性加快了刀具磨損，這縮短了刀具壽命芥备，影響了刀具性能冬耿。鉆孔是復合材料加工中最常見的切削操作，因此即使是鉆孔刀具在功能上的微小改進也是至關(guān)重要的萌壳。

伊斯卡開發(fā)了一系列專門針對復合材料加工的新型鉆頭亦镶。為了提高耐磨性，這些鉆頭的切削刃部分通常都由超硬聚晶金剛石(PCD)或金剛石涂層制成袱瓮。根據(jù)鉆頭直徑的不同缤骨，鉆尖可以使用整體PCD刀頭或PCD焊片，在這兩種情況下都可以重新修磨5次尺借。CVD金剛石涂層整體硬質(zhì)合金鉆頭另一個獨特的設(shè)計點是：主切削刃呈折線狀绊起。在加工復合材料時，更容易產(chǎn)生加工振動褐望。切削刃的折線形設(shè)計大大減少了分層和毛刺搬雳，特別是在加工碳纖維增強塑料(CFRP)和碳纖維層壓板時。

除復合材料锤观，金剛石涂層鉆頭也適用于加工其他耐磨的工程材料。如有必要特棕，也可提供帶內(nèi)冷卻通孔的選項漱啥。

小直徑深孔的鉆削是制造航空航天零件的一種常見作業(yè)。伊斯卡的新型整體硬質(zhì)合金鉆頭直徑范圍為3-10 mm(0.125"-0.391")创哩，專門用于這類作業(yè)灶常。該鉆頭系列結(jié)合了鉆尖形狀、雙導向條設(shè)計波笆、拋光的排屑槽毯输、復合涂層和內(nèi)冷卻通孔，在難加工的奧氏體不銹鋼及耐蠕變鋼和鐵基合金加工中褂苔，可實現(xiàn)一次進刀達成50xD鉆深比霜甜。

無懼任何復雜加工應(yīng)用

因空氣動力學的定義，航空發(fā)動機渦輪贩贵、壓氣機箕昭、葉輪和整體葉片轉(zhuǎn)子(IBR)需要具備復雜形狀。旨在提高航空發(fā)動機效率的新發(fā)展又進一步增加了這種復雜性。技術(shù)的進步帶來了生產(chǎn)成型零件的新方法落竹，特別是3D打印泌霍，這大大減少了工件材料的余量。然而述召，在制造形狀復雜的航空航天零件的最終成形方法中朱转，機加工仍然是最常見的方法。五軸加工和CAD/CAM系統(tǒng)的進步豐富了制造商的解決方案积暖，以克服零件生產(chǎn)中的困難肋拔。

在具有復雜形狀表面航空航天零件的五軸加工中，鼓形銑刀具有良好的應(yīng)用前景呀酸。伊斯卡已開發(fā)了一系列直徑范圍8 – 16mm(.312" - .500")的鼓形銑刀凉蜂，有兩種設(shè)計結(jié)構(gòu)：整體硬質(zhì)合金立銑刀及帶有變形金剛螺紋接口的可換頭式刀具。將這些刀具應(yīng)用于加工中可有效優(yōu)化葉片的生產(chǎn)制造性誉。

可靠的多任務(wù)處理

在緊湊型多任務(wù)機床和瑞士型車床上進行加工時窿吩，能否有效排屑很大程度上取決于刀具的正確選擇。為了提高生產(chǎn)率曾搪，需要最大限度地保持刀具的剛度和最小化刀具的懸伸以在受限空間加工作業(yè)瘫篮。

最近，伊斯卡推出了NEOCOLLET卡簧夾頭权饥，新款刀夾系列唆皇，提供了一種替代ER卡簧用于夾緊刀具的方案。該系列適配的典型刀柄之一是錐柄面族，可直接內(nèi)置于彈簧夾頭刀柄中吨肆，確保剛性和可靠的連接，以提高刀具性能芙捏。新系列可夾持伊斯卡硬質(zhì)合金T型可換槽面銑刀頭的夾具劳仿。

如前所述，采用高壓冷卻可以極大地改善加工結(jié)果粤唤，特別是在加工鈦甜海、高溫超級合金(HTSA)和難加工的不銹鋼時，這些材料是飛機液壓和氣動系統(tǒng)以及小型配件的主要材料预锅。新型車刀系列具有方柄和螺絲夾緊的55°菱形刀片饵来，采用HPC技術(shù)，便于在小直徑零件上進行縱向車削民傻、端面車削和仿形車削胰默。

所有案例都說明了刀具制造商正試圖尋找更為有效的解決方案，以滿足航空航天工業(yè)的新要求饰潜。由于新冠病毒的影響初坠，工業(yè)增長放緩，飛機產(chǎn)量減少，但刀具制造商對合作伙伴需求的關(guān)注并未減弱碟刺。相反锁保，伊斯卡已經(jīng)開發(fā)了新的先進切削刀具，并努力將其成功升級應(yīng)用于即將恢復的飛機生產(chǎn)中半沽。

（伊斯卡技術(shù)經(jīng)理 Andrei Petrilin）

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)爽柒，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責者填，也不構(gòu)成任何其他建議浩村。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳占哟，對此類作品本站僅提供交流平臺心墅，不為其版權(quán)負責。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻谴童、圖片辖京、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知整雷，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容克干，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn珠焦。