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航空航天-工具改变工艺
日期：2024-11-25 10:34
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摘要： 在航空航天零件的加工中，主要的挑战与零件材料有关。钛合金、高温超合金(HTSA)和抗蠕变钢的加工难点是整个飞机供应链的加工瓶颈。这些材料机械加工性差，导致切削速度低，大大降低了生产率，缩短了刀具寿命。这些因素与工具直接相关。事实上，在处理难以加工的典型航空航天材料时，刀具的功能性决定了现有生产力的水平。其实刀具的发展落后于机床，这种差距限制了优异机床在制造航空零部件方面的性能。
在现代飞机，特别是无人机中，复合材料的应用比例显著增加。复合材料的高效加工需要专用工具，这是航空航天工业技术飞跃的重点...
在航空航天零件的加工中，主要的挑战与零件材料有关。钛合金、高温超合金(HTSA)和抗蠕变钢的加工难点是整个飞机供应链的加工瓶颈。这些材料机械加工性差，导致切削速度低，大大降低了生产率，缩短了刀具寿命。这些因素与工具直接相关。事实上，在处理难以加工的典型航空航天材料时，刀具的功能性决定了现有生产力的水平。其实刀具的发展落后于机床，这种差距限制了优异机床在制造航空零部件方面的性能。
在现代飞机，特别是无人机中，复合材料的应用比例显著增加。复合材料的高效加工需要专用工具，这是航空航天工业技术飞跃的重点。
航空用**铝材仍广泛用于机身零件。铝加工看似简单，但选择合适的刀具是成功高效加工铝的关键。
复杂的零件形状是涡轮发动机技术的主要特征。大多数几何形状复杂的航空发动机部件工作在腐蚀性极强的环境中，由钛合金和高温超合金(HTSA)等难以切割的材料制成，以确保所需的生命周期。复杂的形状、较差的加工性能和高精度的要求构成了制造这些零件的主要困难。先进的多轴加工中心可以实现多种去除余量的策略，从而更有效地加工复杂轮廓。但刀具与零件直接接触，对加工的成败有很大影响。刀具过度磨损会影响零件的表面精度，而不可预知的刀具破损可能会导致整个零件报废。
先进的多任务机床、瑞士车床、带电动工具座的车床，深刻改变了飞机上各种液压、气动系统、执行机构、附件等小零件的制造工艺。因此，航空航天工业需要越来越多为这些先进机床设计的专用工具，以最大限度地提高加工效率。
刀具——制造系统中最小的元件——成为显著提高性能的关键支撑。因此，航空航天零件制造商和机床制造商迫切需要刀具制造商提供技术**解决方案，使排屑率达到新的水平。解决方案的目标很明确：提高生产率，延长刀具寿命。加工特殊航空零件和形状复杂的大型机身零件需要可预测的刀具生命周期，以便进行可靠的工艺规划，及时更换无效刀具或可更换的切削零件(如刀片)。
刀具制造商在寻找理想解决方案方面的选择有限，也许只能从刀具材料、边缘形状和可靠的稳健设计等方面入手。尽管选择有限，但工具制造商仍在全力以赴提供新一代工具，以满足航空航天行业日益增长的需求。虽然新冠肺炎严重阻碍了工业的发展，但并不意味着工业需求减少。最新的刀具设计充分证明了刀具制造商对航空零部件生产要求的响应。冷却喷嘴
在加工钛合金、高温超合金(HTSA)和抗蠕变钢时，高压冷却是提高性能和加工效率的有效工具。精 确直接的高压冷却射流(HPC)可以显著降低切割区域的温度，保证小片状切屑的形成。与传统的冷却方式相比，有助于获得更高的切削参数和更长的刀具寿命。精 确直接的高压冷却HPC越来越多地应用于难切削材料的加工，这是航空航天零部件制造的一个明显趋势。因此，工具制造商认为高压冷却高性能混凝土工具是一个重要的研发方向。
Iscar是工具制造领域的优越企业之一，拥有种类繁多的高压冷却工具。2020年，iscar通过推出“经典”HELI2000和带有HELIMILL可转位刀片的新型双刃铣刀扩大了产品范围(图1)。这一步是iscar开发该产品系列的又一个里程碑式的产品系列。
在20世纪90年代，由iscar首先推出的HELIMILL系列可转位铣刀夹紧了螺旋刃铣刀片。新的设计使固定在刀体后方的刀片前后角保持不变，从而使切削变得轻便、平滑，显著降低了机床的功耗。HELIMILL铣刀的设计理念已经成为90主偏转角可转位铣刀设计中一个广为人知和公认的概念。
通过对HELIMILL铣刀的逐步修订和改进，iscar在相同的概念下增加了额外的铣削产品系列和更多切削刃的刀片。刀具优异的性能和丰富的周边产品使其广泛应用于机械加工行业。因此，在经过验证的HELIMILL系列上增加现代高压冷却HPC工具设计，是对客户需求的直接响应，也是下一步要开发的工具系列。
在车削方面，iscar大大扩展了其组装模块化切削刀具的产品线，包括带有可转位刀片和可更换刀头的刀杆。通过使用锯齿接触面连接，这些刀具可以应用于各种不同形状刀片的刀头，包括螺纹车削和标准ISO车削刀片，这些刀片对于不同的应用更加灵活。
钻井溶液
复合加工充满了各种陷阱和缺陷。复合材料的高耐磨性加速了刀具磨损，缩短了刀具寿命，影响了刀具性能。钻孔是复合材料加工中最常见的切削操作，因此即使是钻具功能的微小改进也是非常重要的。
Iscar开发了一系列专为加工复合材料而设计的新型钻头。为了提高耐磨性，这些钻头的刃口部分通常由超硬聚晶金刚石(PCD)或金刚石涂层制成。根据钻头直径，钻尖可采用整体式PCD刀头或PCD焊件，两种情况下均可重新打磨5次。CVD涂层整体硬质合金钻头的另一个独特设计点是主切削刃为折线。加工复合材料时，更容易产生加工振动。刀刃的折叠设计大大减少了分层和毛刺，尤其是在加工碳纤维增强塑料(CFRP)和碳纤维层压板时。
除了复合材料，金刚石涂层钻头也适用于加工其他耐磨工程材料。如有必要，还可以提供带内冷却通孔选项。
钻小直径深孔是制造航空航天零件的常见操作。Iscar的新型实心硬质合金钻头直径范围为3-10毫米(0.125'-0.391 ')(图3)，专门用于此类作业。该系列钻头结合了钻尖形状、双导带设计、抛光切屑槽、复合涂层和内冷通孔，在难加工奥氏体不锈钢、抗蠕变钢和铁基合金的加工中，一次进给可实现50xD的钻孔深度比。
不用担心任何复杂的处理应用程序。
由于空气动力学的定义，航空发动机的涡轮、压气机、叶轮和整体叶片转子(IBR)需要具有复杂的形状。旨在提高航空发动机效率的新发展进一步增加了这种复杂性。技术进步带来了生产成型件的新方法，尤其是3D打印，大大减少了工件材料的余量。然而，机械加工仍然是制造复杂形状航空航天零件的最终成形方法中最常见的方法。五轴加工和计算机辅助设计/计算机辅助制造系统的发展丰富了制造商克服零件生产困难的解决方案。
鼓形铣刀在复杂形状航空航天零件的五轴加工中具有良好的应用前景。Iscar开发了一系列直径从8毫米到16毫米(. 312'-.500 ')的鼓式铣刀。有两种设计结构：实心硬质合金端铣刀和带有变压器螺纹接头的可更换刀具。这些工具在机械加工中的应用可以有效地优化叶片的制造。
基于的可靠多任务处理
在紧凑型多任务机床和瑞士车床上加工时，有效的排屑很大程度上取决于刀具的正确选择。为了提高生产率，有必要最大限度地保持工具的刚性，并在有限的空间内最小化用于加工操作的工具的悬垂。最近，iscar推出了新的刀架系列NEOCOLLET卡簧夹头，为代替er卡簧夹紧刀具提供了解决方案。该系列的典型刀柄之一是锥柄，它可以直接嵌入夹头柄中(图4)，以确保刚性和可靠的连接，从而提高刀具性能。一种用于夹紧可变槽面iscar硬质合金T型铣头的新型系列夹具。
如前所述，高压冷却可以大大提高加工效果，尤其是在加工钛、高温超合金(HTSA)和不锈钢时，这些材料是飞机液压和气动系统以及小型附件的主要材料。新车刀系列拥有方柄、螺钉夹紧的55金刚石刀片，采用HPC技术，方便小直径零件的纵向车削、端面车削、仿形车削(图5)。
在现代飞机，特别是无人机中，复合材料的应用比例显著增加。复合材料的高效加工需要专用工具，这是航空航天工业技术飞跃的重点。
航空用**铝材仍广泛用于机身零件。铝加工看似简单，但选择合适的刀具是成功高效加工铝的关键。
复杂的零件形状是涡轮发动机技术的主要特征。大多数几何形状复杂的航空发动机部件工作在腐蚀性极强的环境中，由钛合金和高温超合金(HTSA)等难以切割的材料制成，以确保所需的生命周期。复杂的形状、较差的加工性能和高精度的要求构成了制造这些零件的主要困难。先进的多轴加工中心可以实现多种去除余量的策略，从而更有效地加工复杂轮廓。但刀具与零件直接接触，对加工的成败有很大影响。刀具过度磨损会影响零件的表面精度，而不可预知的刀具破损可能会导致整个零件报废。
先进的多任务机床、瑞士车床、带电动工具座的车床，深刻改变了飞机上各种液压、气动系统、执行机构、附件等小零件的制造工艺。因此，航空航天工业需要越来越多为这些先进机床设计的专用工具，以最大限度地提高加工效率。
刀具——制造系统中最小的元件——成为显著提高性能的关键支撑。因此，航空航天零件制造商和机床制造商迫切需要刀具制造商提供技术**解决方案，使排屑率达到新的水平。解决方案的目标很明确：提高生产率，延长刀具寿命。加工特殊航空零件和形状复杂的大型机身零件需要可预测的刀具生命周期，以便进行可靠的工艺规划，及时更换无效刀具或可更换的切削零件(如刀片)。
刀具制造商在寻找理想解决方案方面的选择有限，也许只能从刀具材料、边缘形状和可靠的稳健设计等方面入手。尽管选择有限，但工具制造商仍在全力以赴提供新一代工具，以满足航空航天行业日益增长的需求。虽然新冠肺炎严重阻碍了工业的发展，但并不意味着工业需求减少。最新的刀具设计充分证明了刀具制造商对航空零部件生产要求的响应。冷却喷嘴
在加工钛合金、高温超合金(HTSA)和抗蠕变钢时，高压冷却是提高性能和加工效率的有效工具。精 确直接的高压冷却射流(HPC)可以显著降低切割区域的温度，保证小片状切屑的形成。与传统的冷却方式相比，有助于获得更高的切削参数和更长的刀具寿命。精 确直接的高压冷却HPC越来越多地应用于难切削材料的加工，这是航空航天零部件制造的一个明显趋势。因此，工具制造商认为高压冷却高性能混凝土工具是一个重要的研发方向。
Iscar是工具制造领域的优越企业之一，拥有种类繁多的高压冷却工具。2020年，iscar通过推出“经典”HELI2000和带有HELIMILL可转位刀片的新型双刃铣刀扩大了产品范围(图1)。这一步是iscar开发该产品系列的又一个里程碑式的产品系列。
在20世纪90年代，由iscar首先推出的HELIMILL系列可转位铣刀夹紧了螺旋刃铣刀片。新的设计使固定在刀体后方的刀片前后角保持不变，从而使切削变得轻便、平滑，显著降低了机床的功耗。HELIMILL铣刀的设计理念已经成为90主偏转角可转位铣刀设计中一个广为人知和公认的概念。
通过对HELIMILL铣刀的逐步修订和改进，iscar在相同的概念下增加了额外的铣削产品系列和更多切削刃的刀片。刀具优异的性能和丰富的周边产品使其广泛应用于机械加工行业。因此，在经过验证的HELIMILL系列上增加现代高压冷却HPC工具设计，是对客户需求的直接响应，也是下一步要开发的工具系列。
在车削方面，iscar大大扩展了其组装模块化切削刀具的产品线，包括带有可转位刀片和可更换刀头的刀杆。通过使用锯齿接触面连接，这些刀具可以应用于各种不同形状刀片的刀头，包括螺纹车削和标准ISO车削刀片，这些刀片对于不同的应用更加灵活。
Iscar提供了遵循传统设计和防振设计的刀杆，并根据应用进行区分：圆柱形手柄或多边形锥形手柄。圆柱铣刀的一个共同特征是内部冷却射流直接输送到刀片所需的切削刃上(图2)。冷却射流的最大压力从30巴到70巴不等，这取决于圆柱柄刀具的直径。而多边形锥柄刀具可以实现300巴的超高压冷却。通过降低切削区域的温度，改善切屑控制和切屑去除，冷却射流的充足供应可以提高刀具寿命。该产品系列在航空航天行业的应用应大大增加。
钻井溶液
复合加工充满了各种陷阱和缺陷。复合材料的高耐磨性加速了刀具磨损，缩短了刀具寿命，影响了刀具性能。钻孔是复合材料加工中最常见的切削操作，因此即使是钻具功能的微小改进也是非常重要的。
Iscar开发了一系列专为加工复合材料而设计的新型钻头。为了提高耐磨性，这些钻头的刃口部分通常由超硬聚晶金刚石(PCD)或金刚石涂层制成。根据钻头直径，钻尖可采用整体式PCD刀头或PCD焊件，两种情况下均可重新打磨5次。CVD涂层整体硬质合金钻头的另一个独特设计点是主切削刃为折线。加工复合材料时，更容易产生加工振动。刀刃的折叠设计大大减少了分层和毛刺，尤其是在加工碳纤维增强塑料(CFRP)和碳纤维层压板时。
除了复合材料，金刚石涂层钻头也适用于加工其他耐磨工程材料。如有必要，还可以提供带内冷却通孔选项。
钻小直径深孔是制造航空航天零件的常见操作。Iscar的新型实心硬质合金钻头直径范围为3-10毫米(0.125'-0.391 ')(图3)，专门用于此类作业。该系列钻头结合了钻尖形状、双导带设计、抛光切屑槽、复合涂层和内冷通孔，在难加工奥氏体不锈钢、抗蠕变钢和铁基合金的加工中，一次进给可实现50xD的钻孔深度比。
不用担心任何复杂的处理应用程序。
由于空气动力学的定义，航空发动机的涡轮、压气机、叶轮和整体叶片转子(IBR)需要具有复杂的形状。旨在提高航空发动机效率的新发展进一步增加了这种复杂性。技术进步带来了生产成型件的新方法，尤其是3D打印，大大减少了工件材料的余量。然而，机械加工仍然是制造复杂形状航空航天零件的最终成形方法中最常见的方法。五轴加工和计算机辅助设计/计算机辅助制造系统的发展丰富了制造商克服零件生产困难的解决方案。
鼓形铣刀在复杂形状航空航天零件的五轴加工中具有良好的应用前景。Iscar开发了一系列直径从8毫米到16毫米(. 312'-.500 ')的鼓式铣刀。有两种设计结构：实心硬质合金端铣刀和带有变压器螺纹接头的可更换刀具。这些工具在机械加工中的应用可以有效地优化叶片的制造。
基于的可靠多任务处理
在紧凑型多任务机床和瑞士车床上加工时，有效的排屑很大程度上取决于刀具的正确选择。为了提高生产率，有必要最大限度地保持工具的刚性，并在有限的空间内最小化用于加工操作的工具的悬垂。最近，iscar推出了新的刀架系列NEOCOLLET卡簧夹头，为代替er卡簧夹紧刀具提供了解决方案。该系列的典型刀柄之一是锥柄，它可以直接嵌入夹头柄中(图4)，以确保刚性和可靠的连接，从而提高刀具性能。一种用于夹紧可变槽面iscar硬质合金T型铣头的新型系列夹具。
如前所述，高压冷却可以大大提高加工效果，尤其是在加工钛、高温超合金(HTSA)和不锈钢时，这些材料是飞机液压和气动系统以及小型附件的主要材料。新车刀系列拥有方柄、螺钉夹紧的55金刚石刀片，采用HPC技术，方便小直径零件的纵向车削、端面车削、仿形车削(图5)。
所有案例都表明，工具制造商正在努力寻找更有效的解决方案，以满足航空航天工业的新要求。由于新冠肺炎的影响，工业增长放缓，飞机产量下降，但刀具制造商对合作伙伴需求的关注并没有减少。相反，iscar开发了新的先进切割工具，并努力将其成功升级并应用于即将到来的飞机生产。
尊敬的客户:
本公司自主产品有刀测仪、外观检查仪、镭射外径跳动测量仪、一键式测量仪等刀具相关量具量仪。代理瑞士Schaublin、德国schunk刀柄及筒夹等磨刀机配件。
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