刀(dāo)具(jù)在航空发动机車(chē)削领域的应用(yòng)

近年来，全球航空产(chǎn)业蓬勃发展，不断有(yǒu)先进的航空产(chǎn)品发布。而刀(dāo)具(jù)作(zuò)為(wèi)航空零部件加工(gōng)最重要的主體(tǐ)之一，随着航空业日新(xīn)月异的变化而高速发展。我们在航空发动机車(chē)削领域得到了長(cháng)足的发展。

航空发动机典型零部件特征

航空发动机典型零部件包括：风扇盘、风扇机匣、盘轴、涡轮轴、長(cháng)轴、整體(tǐ)叶盘及涡轮机匣等。

航空发动机零部件属于典型的难加工(gōng)结构件，具(jù)有(yǒu)以下典型特征：①极其复杂的内部结构，如深内凹腔等，刀(dāo)具(jù)异形，悬伸長(cháng)，加工(gōng)时易引起振动，排屑困难，在刀(dāo)片刀(dāo)具(jù)设计和编制加工(gōng)程序时需要充分(fēn)考虑刀(dāo)具(jù)与工(gōng)件之间的安(ān)全间隙。如鸽尾形叶根槽及其他(tā)可(kě)达性很(hěn)差的凹槽等。②薄壁(弱刚性)结构，在选择刀(dāo)具(jù)时需要充分(fēn)考虑切削力对工(gōng)件变形的影响。③高尺寸精(jīng)度要求。

用(yòng)于航空发动机零部件的主要材质(zhì)為(wèi)高温合金和钛合金，属于典型的难加工(gōng)材料。该类材料具(jù)备以下特征：①化學(xué)活性大，高温时会形成硬化层;亲和性也大，易与摩擦表面发生粘附现象。②导热性差，切削过程散热差，致使刀(dāo)具(jù)切削刃的温度大幅上升，刀(dāo)具(jù)磨损加快，寿命缩短。③弹性模量小(xiǎo)，在切削力作(zuò)用(yòng)下，容易产(chǎn)生变形，同时己加工(gōng)表面回弹，使刀(dāo)具(jù)后刀(dāo)面与已加工(gōng)表面发生剧烈摩擦。

車(chē)削刀(dāo)具(jù)的应用(yòng)

近年来，与國(guó)内知名(míng)航空发动机加工(gōng)企业通力合作(zuò)，开展航空航天钛合金、高温合金切削机理(lǐ)研究，与现场加工(gōng)工(gōng)艺相结合，开发出了多(duō)个系列专业产(chǎn)品，构造了成熟的航空发动机零件車(chē)削加工(gōng)刀(dāo)具(jù)體(tǐ)系，包括ISO标准車(chē)刀(dāo)、切槽刀(dāo)具(jù)和异型非标刀(dāo)具(jù)，配合超细晶粒的硬质(zhì)合金基體(tǐ)和纳米级的PVD涂层牌号YBG102，实现高温合金和钛合金的高效加工(gōng)。

标准車(chē)削刀(dāo)具(jù)，如NF槽型系列：采用(yòng)精(jīng)密磨制，重复定位精(jīng)度高，兼顾刀(dāo)尖锋利性和刀(dāo)尖强度，适合于高温合金和钛合金的精(jīng)加工(gōng);NM槽型系列：切削刃强度高，槽型表面光滑、导屑顺利，适合于高温合金和钛合金的半精(jīng)加工(gōng)和粗加工(gōng)。

以某公(gōng)司加工(gōng)一高压涡轮转子前轴為(wèi)例，加工(gōng)材料為(wèi)Inconel 718，洛氏硬度超过HRC39，型面精(jīng)加工(gōng)。加工(gōng)时線(xiàn)速度60m/min左右，加工(gōng)时间达到45min，断屑顺畅，表面光滑，零件表面完整性得到可(kě)靠保证。

切槽刀(dāo)具(jù)在航空发动机車(chē)削领域应用(yòng)非常广泛，也是株钻航空刀(dāo)具(jù)的研发重点。在原有(yǒu)的“小(xiǎo)松鼠”系列切槽刀(dāo)获得广泛的市场认可(kě)的基础上，开发了钛合金高温合金专用(yòng)切槽刀(dāo)具(jù)中(zhōng)的ZIMF系列、ZIGQ系列，采用(yòng)单头(刃)、斜装(zhuāng)、V形定位的结构，具(jù)有(yǒu)较高的通用(yòng)性、尺寸精(jīng)度和重复定位精(jīng)度。ZIMF系列刀(dāo)片槽型设计兼顾刃口强度及切削刃的锋利，切屑控制出色，在高进给率下噪声小(xiǎo)。ZIMF系列主要用(yòng)于高温合金、钛合金的粗加工(gōng)。ZIGQ系列具(jù)备锋利的切削刃，极低的切削压力，能(néng)够获得良好的加工(gōng)表面质(zhì)量，主要用(yòng)于高温合金、钛合金的精(jīng)加工(gōng)及半精(jīng)加工(gōng)。

同时，為(wèi)适应航空发动机典型零部件复杂特征的加工(gōng)需求，株钻刀(dāo)具(jù)可(kě)以為(wèi)客户量身打造开发出异型刀(dāo)片，满足客户加工(gōng)过程中(zhōng)的各种特殊要求。

安(ān)全可(kě)靠的工(gōng)艺方案

為(wèi)客户定制的工(gōng)艺方案的原则是精(jīng)确评估、安(ān)全至上。航空领域的加工(gōng)首先考虑的是其安(ān)全性、可(kě)靠性。定制的加工(gōng)方案都以加工(gōng)安(ān)全為(wèi)重点、加工(gōng)表面质(zhì)量為(wèi)核心，配以最优化的走刀(dāo)路径、进给和转速。在确保加工(gōng)绝对安(ān)全的前提下，最大限度地缩短加工(gōng)时间。在航空发动机动力涡轮第一级盘的加工(gōng)中(zhōng)，材质(zhì)為(wèi)GH738，材质(zhì)硬度為(wèi)HRC 32～42，工(gōng)程师们配以加工(gōng)方案如下。

动力涡轮第一级盘的加工(gōng)主要工(gōng)步為(wèi)：粗車(chē)短端、粗車(chē)長(cháng)端、半精(jīng)車(chē)短端、半精(jīng)車(chē)長(cháng)端、精(jīng)車(chē)基准、精(jīng)車(chē)長(cháng)端、精(jīng)車(chē)短端。实际上该动力涡轮第一级盘的加工(gōng)主要由粗加工(gōng)和精(jīng)加工(gōng)两大工(gōng)序完成。粗加工(gōng)主要考虑刀(dāo)片的强度大，金属去除率高。精(jīng)加工(gōng)的刀(dāo)片的具(jù)體(tǐ)型号根据工(gōng)件拐角圆弧尺寸大小(xiǎo)来确定。由于工(gōng)件形状的复杂不规则型，加工(gōng)过程中(zhōng)需要考虑避空，在工(gōng)艺方案设计时，异型刀(dāo)杆的设计是必不可(kě)少的。株钻刀(dāo)具(jù)除了给客户制定整體(tǐ)的工(gōng)艺加工(gōng)方案，也為(wèi)客户提供单个复杂特征加工(gōng)所需的异型刀(dāo)具(jù)。

我们一直把新(xīn)产(chǎn)品的研发和转换作(zuò)為(wèi)企业发展的推动力，把技(jì )术革新(xīn)作(zuò)為(wèi)企业生存和发展之根基。随着航空航天业的发展，株钻刀(dāo)具(jù)也一直在為(wèi)更优质(zhì)的航空航天业加工(gōng)刀(dāo)具(jù)而努力。针对航空发动机零部件加工(gōng)，计划2012年陆续推出一种新(xīn)牌号、一种新(xīn)車(chē)削槽型系列、一种新(xīn)系列切槽刀(dāo)具(jù)。

针对航空发动机领域的車(chē)削加工(gōng)，株钻刀(dāo)具(jù)為(wèi)加工(gōng)高温合金和钛合金量身定制了新(xīn)的涂层牌号YBG105，预计比原来的YBG102牌号寿命提高30%以上。

目前，针对航空发动机领域回转件的特点，开发出通用(yòng)型NGF槽型精(jīng)加工(gōng)車(chē)削刀(dāo)片，刀(dāo)片采用(yòng)精(jīng)磨，重复定位精(jīng)度高，构建了完整的适合钛合金、高温合金从粗車(chē)到精(jīng)車(chē)的槽型系列。

将以為(wèi)客户提供完整的工(gōng)艺解决方案作(zuò)為(wèi)目标，不断积累成功经验，丰富产(chǎn)品系列，构建完整的航空零件加工(gōng)刀(dāo)具(jù)體(tǐ)系。相信会给航天航空加工(gōng)领域带来更多(duō)更好的技(jì )术服務(wù)和产(chǎn)品。