近年来我国数控加工技术在航空制造领域的应用正在飞速发展,无论是制造手段、制造工艺以及创新技术的应用,都使得航空制造业有了超前的进步。特别是数控加工技术的普遍应用,已成为目前航空关键零件制造中提效、保质不可缺少的一环。同时数控加工技术的进步和发展,也促使新型飞机在设计理念上又有了大的转变,关键零件的设计已向整体化、复杂化方向发展,以保证这些关键零件的结构紧凑性、安全性和最小化、最轻化。这样一来,设计理念的转变又给数控加工技术的进一步提高带来了新的挑战。
在航空零部件中关键的回转件主要是盘、环、轴三大类,另外还有飞机标准件,如销、钉、帽等。盘、环、轴为复杂件,销、钉、帽为一般件。对于轴类零件来讲其结构特点是细长、薄壁;形位公差紧、表面粗糙度高;结构复杂、材料可加工性差。这样的结构和材料的特性决定了对刀具刚性、刀片的材质、涂层以及刃口的强度、锋利都有较高的要求。在外圆的粗加工中STELLRAM通常采用90°主偏角的刀体和相应的负型刀片,如:CNMG120408E-4E SP0819 (或NL400)的未磨削刀片。其特点是加工过程中所产生的径向力较小,但切削刃口还有一定的强度,从而可减小零件粗加工时的变形和弯曲,提高了粗加工工序的金属去除率。精加工可用STELLRAM 超细晶粒、纳米涂层、精密磨削的-3F槽型,SP0819的 PVD特殊涂层刀片(如:CNGG120404F-3F SP0819),以实现精加工零件的高精度、高表面质量和保证刀具切削过程的平稳和刀具寿命。对于细长孔的加工,STELLRAM通常选用特殊的高比重合金抗振刀杆与-62槽型的精磨刀片相结合,使用合理的相应切削参数,可彻底改善被加工内孔的表面质量,使加工过程中的振动降低到最小。

图1 航空标准件
另一类零件为结构复杂的薄壁盘环零件。由于其结构复杂、尺寸较大而且局部型壁超薄,给安装、夹持及加工均带来很大的麻烦,特别是在半精加工和精加工工序,无论是哪个环节都需要认真对待,不得有任何一丝的马虎,当然刀具的选择和刀片参数的应用更为重要。STELLRAM的-1B和-62槽型与SP0819 和 SP4019材质的完美结合,使得该类零件在半精加工、精加工中得到了完美的应用,该方案已在国内外航空零部件制造企业内广泛应用。当然该类零件“花边”的铣削、多孔的加工,STELLRAM推出的不等齿距、不等螺旋角XE系列航空专用整体硬质合金铣刀和双硬质合金材料“蓝钻”HARDCORE系列产品更能显示出其独特的性能优势。
对于飞机标准件的制造,由于批量大、零件尺寸小、精度高,通常会选用小型的数控自动车床或数控排刀机床来加工,其目的是提高加工效率。STELLRAM 的Posicut系列刀杆和超精磨小刀尖圆角或“0”圆角刀片发挥了其独特的优势,如CCGT060200E-62/CCGT060202E-62。铆钉、螺帽系列航空标准件生产线上,STELLRAM的CCGT060200E-62/CCGT060202E-62刀片和刀杆的高精度制造、刀片刃口的特殊设计以及刀片材质、涂层的新技术应用,无论是铆钉的“清根”加工,还是螺帽的沟槽、小孔内螺纹,STELLRAM均有成套的解决方案。最小内螺纹车削M5,最小内槽孔径D5,真正意义上实现了航空标准件零件加工的高效率、高精度和低成本。

图2 加工用刀具
随着我国航空报国理念的不断强化和实施,国内各类军用、商用飞机的研制,数控加工技术的应用和创新,已为航空制造积淀了许多领先的技术和经验,无论是数控制造工艺、加工程序优化还是刀具加工参数的选择,为航空关键零部件制造逐步实现高效率、高质量、高水平,创造了一定的条件,并攻关完成了一系列关键的技术难题,已逐步形成了以航空复杂结构件制造为代表性的关键技术优势。如何高质量、高效率、低成本地完成航空典型复杂零部件的数控加工,已成为了目前我国数控加工必攻的难关。
总之,由于我国航空技术的不断发展和进步,航空零部件对材料的强度要求越来越高,对零件的设计制造精度也会要求越来越精密。STELLRAM愿意迎接这一挑战,为航空制造业提供完整的产品、成套的技术支持和满意的售后服务。
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