近幾年,我國的航空航天事業(yè)不斷進步,航空航天領(lǐng)域不斷的傳來好消息,這也大大的促進了國產(chǎn)航空航天零部件制造行業(yè)的快速發(fā)展。不過隨著航空航天領(lǐng)域?qū)α悴考蟮奶岣?,零部件加工難度不斷增大,各種各樣的新材料、新技術(shù)以及新結(jié)構(gòu)層出不窮,對加工刀具的要求不斷的在提高,這也是目前該行業(yè)制造商需要解決的難題。
航空航天中需要用到的零部件相當多,比如常見的有發(fā)動機盤、軸類零件、渦輪機匣、起落架等,這些零部件的加工難度本身比較高,加上新的挑戰(zhàn)不斷增多,對于制造商而言,為了應對挑戰(zhàn)應該要盡量的做到經(jīng)濟和高效。
目前,航空航天制造業(yè)所需要用到的刀具材料基本上可以分為幾大類:
1、工具鋼。比較常用材料包括高速鋼、碳素工具鋼以及合金工具鋼等。
2、硬質(zhì)合金。該材料在航空航天制造業(yè)中應用相當廣泛,是主導刀具。
3、陶瓷。和硬質(zhì)合金相比,陶瓷材料在耐磨性、硬度、熱硬性方面表現(xiàn)的更加優(yōu)秀,而且陶瓷的化學性能也比較的問題,具備良好的耐氧化性能,因此在未來,用陶瓷材料來生產(chǎn)航空航天業(yè)刀具是可能是主流。
4超硬刀具材料。
在加工零部件的時候,槽加工和孔加工是加工的難點部位。像發(fā)動機的盤類零部件、軸類零部件以及機匣類零部件加工對加工刀具有著嚴格的要求,因此,這些零部件在加工的時候?qū)Ω咝阅苡操|(zhì)合金標準刀具和硬質(zhì)合金非標刀具的使用量是相當大的。
制造商在實際的加工過程中選擇刀具時應充分考慮到零部件的材料、零部件的形狀、零部件的加工要求、加工的機床、系統(tǒng)的剛性以及表面的質(zhì)量技術(shù)要求等因素。
下面以渦輪機匣零部件為例,簡單的介紹一下所需要的用到的刀具及加工要求。
1、從零部件的材料上分析,往往需要大量用到變形高溫合金、鑄造高溫合金等將加工難度大的材料,這些材料導熱系數(shù)小、強度大、切削溫度高的特點,使得其在加工的時候很容易發(fā)生加工硬化,切削時刀具的磨損速度快,因此刀具的使用壽命短,刀具消耗量比較大,未來提高刀具的利用效率,必須合理選擇刀具的幾何角度。
2、從零部件的結(jié)構(gòu)上來看,料壁薄、剛性差,自然加工難度也大。在加工零部件的凸起部分時,刀具系統(tǒng)很容易會和零部件、夾具干涉,因此,為了減少相互干渉,必須對刀具的路徑進行優(yōu)化,比如使用插銑加工代替?zhèn)茹娂庸ぃ褂每招谐炭焖僮叩?,?yōu)化抬刀的位置,銑削時使用螺旋插補的方式。
3、從加工的工序上分析,機匣的加工需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工這幾個步驟,為了節(jié)省刀具的費,制造商在加工時,粗加工可以使用高性能陶瓷銑刀,半精加工和精加工時可以使用標準硬質(zhì)合金刀具和非標高性能專用刀具,根據(jù)實際的加工經(jīng)驗來看這樣可以顯著提高生產(chǎn)效率。
此外,從航空航天零部件加工的經(jīng)濟性方面上來說,刀具配置的方案需不斷改進,盡量的使用性能高的產(chǎn)品。
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