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航空零件切削加工对刀具切削的要求
发布时间:2021-05-09
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本文摘要:航空生产领域仍然是先进设备技术高度密集的行业之一,主要是因为航空产品的零部件形状和结构复杂、材料多种多样、加工精度拒绝严苛。航空产品零件生产的复杂性主要反映在:(1)一般来说具有简单的理论外形曲面、纵横交错的加强筋结构、厚度较小的薄壁结构等;(2)零件材料以高强度铝合金、钛合金、高温合金、不锈钢、复合材料、蜂窝结构居多,多数不解加工材料;(3)现代飞机具备长寿命、高可靠性拒绝,这使零件表面的质量掌控拒绝更加严苛;(4)更加多地使用整体结构设计,零件的外廓尺寸也更加大。

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航空生产领域仍然是先进设备技术高度密集的行业之一,主要是因为航空产品的零部件形状和结构复杂、材料多种多样、加工精度拒绝严苛。航空产品零件生产的复杂性主要反映在:(1)一般来说具有简单的理论外形曲面、纵横交错的加强筋结构、厚度较小的薄壁结构等;(2)零件材料以高强度铝合金、钛合金、高温合金、不锈钢、复合材料、蜂窝结构居多,多数不解加工材料;(3)现代飞机具备长寿命、高可靠性拒绝,这使零件表面的质量掌控拒绝更加严苛;(4)更加多地使用整体结构设计,零件的外廓尺寸也更加大。

为符合航空产品的设计性能与用于拒绝,零部件的生产往往使用多种工艺手段,如工件加工、电物理加工、电化学加工、束流加工、仪器铸及仪器切削等,其中工件加工依然是目前在航空生产领域应用于最多、用于最广的加工方法。在现代飞机和发动机的主承力结构中,整体结构件所占到的比例较慢减少,这类零件一般来说使用整体毛坯(板材或锻件)展开工件加工,零件成品的重量只有毛坯的10%~20%,其余的80%~90%材料都出了切屑。飞机机体的梁、板、肋、壁板以及发动机的压气机风扇、整体叶盘等都是现代飞机、航空发动机的关键零件,用于的材料牵涉到高强铝合金、钛合金、高温合金、复合材料等,大多以整体结构居多,结构复杂、材料除去量大、精度及表面质量拒绝低,加工周期较长。这些零件的工件加工过程对于构建高效、精确加工具有急迫的市场需求。

工件加工仍然是零件加工的主要技术手段之一,尽管随着科学技术的变革与发展,新的加工方法不断涌现并且获得了日益普遍的应用于,但是工件加工依然是目前应用于最多、用于尤为普遍的加工方法,对于尺寸和形状的因应精度拒绝越高的零件,就就越必须使用工件加工手段来已完成,至今还没更佳的加工方法[1]。工件刀具是承托和增进工件加工技术变革的关键因素。

近年来,高速高效数控机床的广泛应用使现代工件加工技术发展到了一个新的阶段,先进设备高效刀具的应用于是使便宜的数控机床充分发挥其高效加工能力的基本前提之一。工件刀具的应用于基础生产技术仍然是预示人类文明的发展而行进的。18世纪后期,有移动刀架和导轨的机床的经常出现标志着机械加工生产时代的开始。随着19世纪新型冶金技术、内燃机技术、电气技术的发明者与完备,以及H·福特大规模生产方式和泰勒科学管理理论的经常出现,机械制造业开始转入大批量生产时代。

工件加工是现代生产技术中最基本的加工方法之一,它是利用刀具(或工具)除去被加工对象上多余的材料,从而获得形状、精度和表面质量都合乎预计拒绝的表面。在由机床、刀具、工件和夹具构成的工件加工工艺系统中,刀具是极富变化、影响加工状态的活跃因素。刀具材料的自由选择与发展是构建工件加工过程、推展工件加工技术变革的关键。人类用于工具就是指天然材料开始的,经过石器时代、青铜时代、铁器时代的发展,打算工件工具经过石头、兽骨、青铜制取工件/切割成工具,发展到工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、超强软合金做成的先进设备工件刀具,被加工材料也从石头、木材、兽骨等天然材料发展到铜、铁、钢、各类金属合金、非金属材料等有所不同的类型,到现在早已构成了金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料“三足鼎立”的新局面,而由2种以上在物理和化学性质上有所不同的物质融合一起而获得的多项液体材料——复合材料是现代材料革命的一个最重要方向[2],在构件生产过程中也某种程度必须工件加工技术。

刀具性能的好坏各不相同包含刀具的材料和结构。刀具材料的切削性能必需符合以下基本拒绝:(1)硬度。刀具材料必需低于工件材料的硬度,现代刀具材料常温硬度一般来说拒绝在HRC60以上。(2)强度和韧性。

较高的强度则能忍受较小的切削力,较好的韧性可以忍受较小的冲击载荷和振动。(3)耐磨性。

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刀具材料不应具备较好的抵抗磨损的能力,是刀具材料强度、硬度和的组织结构等因素的综合体现。(4)热硬性。

刀具在高温下维持材料硬度、强度、韧性和抗氧化的能力[3]。各种有所不同的刀具材料不能在一定温度范围下保持其切削性能,少见刀具材料的主要性能和长时间工作温度如表格1右图。工件加工过程中,刀具工件刃要忍受低工件温度、高压强劲、低突发事件速率,这就拒绝刀具既要有较高的高温硬度和耐磨性能,又要有较高的强度和韧性,刀具涂层技术和刀具表面处置技术乃是为符合工件加工对刀具材料的这些综合性能拒绝而发展一起的。


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