航空发动机作为飞机的心脏,被誉为“工业之花”。航空发动机具有投资强度大、研制周期长、技术复杂等特点,能够成功研制航空发动机不仅是一个国家整体科技与经济竞争力的综合体现,更是国家安全、国防和综合国力的象征。我国航空发动机近年取得了长足的进步,但与国外先进国家发动机技术水平尚有较大差距,其中包括发动机的设计、制造、材料、结构、测试等各种技术,尤其是设计和制造的细节部分。
航空发动机在加工制造过程中,其间的铣削、车削、孔加工后都会在边缘产生毛刺和锋利的锐边。当使用这些零件时,锐边会导致材料结构强度下降,并且容易伤害搬运零件的工作人员。制造商通常使用磨床或者钳工手工的方法去除毛刺和锐边,效率极低,而且需要将零件从机床中搬出,也几乎不可能达到设计要求的倒角、圆角和圆弧尺寸,更谈不上工艺的稳定性和一致性。而恰恰是这些细节工作,会影响航空发动机的稳定性和安全性。
专门用于在关键零件的孔入口处或出口处对边缘进行仿形加工并去除毛刺
山高刀具(SECO)推出的MEP(Mechanised Edge Profiling)铣削仿形加工刀具(图)是一种人工去除毛刺,加工倒角、倒圆的高效替代方法。MEP采用标准或定制的刀具,在同一台设备上进行机加工,实现快速高效的倒角、倒圆的加工及去除毛刺。MEP加工策略为通过机床的CAM系统精确定义和编程,以实现最终的倒角、倒圆或去除毛刺的要求,使倒角、倒圆特征具有高度的一致性,加工效率大幅提升,完全实现图纸的设计要求。
与用于去除通孔底部或出口端毛刺的刀具相比,用于去除孔顶部或入口端毛刺的MEP刀具具有更长的刀具寿命。这是因为,后者只需要从孔的一端进行加工,而前者需要伸入到整个零件中并直达另一端的孔出口处,因此长径比过大。长径比大的刀具一般来说刚性不够好,更容易振动,加工过程中可能会导致硬质合金刀具崩刃或断裂。因此,大多数加工车间选择使用单独的刀具来去除孔入口处和出口处边缘的毛刺,而不是使用一个能同时胜任这两种任务的刀具。
MEP刀具可广泛应用于航空发动机的旋转和非旋转零部件的加工后的锐边处理,如机匣的各个加工部位,包括铣削、车削后的锐边处理,花边铣削后的锐边处理,上下孔口的倒角、倒圆处理;叶盘在车削后的锐边处理,上下孔口倒角、倒圆处理,榫槽或燕尾槽的边缘处理;盘轴类及其他发动机零件需要处理锐边的位置。
MEP刀具包括各种标准和非标定制的45˚、60˚等不同角度的倒角铣刀,最小为R0.2的圆弧加工刀具等。刀具在设计时,采用了特殊的切削刃设计,具有特定的导入角和导出角,可以避免再次形成毛刺,加工出理想的圆弧过渡倒角、倒圆。同时,根据被加工工件的材料,MEP刀具的设计分为针对钛合金加工与针对高温合金加工的两种,采用不同的硬质合金材料,刃口设计和刀具涂层。MEP刀具的尺寸规格取决于零件的尺寸、所需圆角的倒角尺寸、被加工位置的悬深长度、正面或背面加工、内部或外部加工以及是否贯穿孔加工等特征。山高刀具可以根据客户产品的局部图纸,提供完整的MEP倒角、倒圆解决方案,包括首次应用程序的编制,加工策略培训等服务。
山高刀具的MEP刀具已经成熟且成功地应用于劳斯莱斯(Rolls Royce)、GE、普惠(Pratt & Whitney)、斯奈克玛(Snecma)和MTU等国际知名航空发动机企业的产品上,并且在国内航空发动机生产厂家中逐步得到了推广。成功的关键在于细节的掌握,山高刀具的MEP刀具将助力中国航空发动机行业的不断发展与前进。
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