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这些加工航空难加工材料的方法绝了!巧妙超出你想象!

2017-6-1 15:06| 发布者: admin| 查看: 100| 评论: 0

摘要: 2017年5月5日,国产大飞机C919首飞成功,这在中国航空发展史上具有划时代的意义,从此世界航空开启了空客(Airbus)、波音(Boeing)与中国C919三足鼎立的新时代。C919在设计上采用了大量先进技术,除此以外,选择哪 ...
2017年5月5日,国产大飞机C919首飞成功,这在中国航空发展史上具有划时代的意义,从此世界航空开启了空客(Airbus)、波音(Boeing)与中国C919三足鼎立的新时代。C919在设计上采用了大量先进技术,除此以外,选择哪款发动机、哪个航电核心处理系统、哪些材料都非常讲究。不得不说,航空难加工材料的加工要求几近苛刻,这一加工难题一直是制约国产大飞机发展的技术瓶颈。今天小编了解到有几种技术可以破解这些难题:


航空叶轮叶片五轴高效加工?


  hyperMILL软件出色的加工效率和专业的程序包,为航空结构件的加工提供了高效可靠的加工方案。现如今,hyperMILL开发了MAXX machining 它是高性能的综合性粗加工,精加工和钻削解决方案。摆线刀具路径可确保超快速的材料去除。创新的圆桶刀策略创纪录地缩短了精加工的时间。铣刀在倾斜的切削模式下可快速方便地在坚硬材料上直接铣孔,无需预钻孔。


  叶轮程序专业模块的加工策略提供了叶轮粗加工,叶轮插铣粗加工,叶片流道精加工,叶轮点加工,叶轮侧刃加工,叶轮边缘加工,叶轮圆角加工。


  这些特殊的应用程序简化了叶轮和叶盘的编程和铣削。集成的自动功能将所需参数的数目降到了最低。直观的,基于图形的用户界面简单易学,提供给用户良好的操作体验。并且,可靠的碰撞检查和干涉避让确保了加工的每一阶段的安全。

  叶片程序专业模块的加工策略提供了3D任意毛坯开粗功能,5轴叶身加工,5轴侧刃加工,5轴叶根加工。额外的特征的加工策略,可以采用2D,3D模式对叶片榫头加工,实现钻孔,轮廓铣,型腔铣,面铣等。针对叶片装夹部分的开粗策略,精加工的操作以及去毛刺,切断,剪薄均涵盖于3轴操作中。

  MAXX machining 的精加工模块是一款最大限度提升精加工性能的解决方案。采用各种圆桶刀对平面及任何连续面进行高效的半精加工和精加工,可用于叶轮、叶盘、涡轮叶片的5轴加工。与传统方法相比,该策略大大增加了路径之间的空间。同时,曲面品质不受影响,甚至更好。


如何在钛合金铣削中获得高生产率和高安全性?



视频中演示的是用于飞机钛合金材料加工的山特维克可乐满的S30T 和S40T 


  山特维克可乐满的领先材质S30T 和S40T 采用了切削刀具材料发展历程中的最新技术。铣削钛合金时,产生在刀具刃口上的热量、化学反应和机械负荷已经达到了常用刀具材料所能承受的极限,所以才研发出了这两种材质。

  材质S30T 用于高速切削和要求更高刀具寿命的场合

  S30T 专为高效率的钛合金铣削而研发。该材质基体是由微晶粒硬质合金组成,配以PVD 耐磨涂层。这样可以做成更锋利的刃口,该刃口具有很强的抗疲劳能力和很好的刃口安全性,所以在高速加工时它具有更长的刀具寿命。


  材质S40T 用于不稳定和恶劣的工况

  S40T 是为钛合金铣削时的恶劣工况而研发。该材质由高韧性硬质合金基体与薄CVD 涂层融合而成。这种材质适用于容易产生振动和长时间恶劣工况铣削的场合。其刃口磨损是可预测的,切削刃将逐渐变钝而不是崩刃。


  钛合金铣削材质的系列介绍

  通过这两种新材质的介绍我们知道,他们使用钛合金铣削的应用范围很广泛。S30T 侧重于提高生产效率和切削速度,而S40T 则注重提高不稳定和恶劣的工况下的安全性,例如当切削路径没有经过优化的情况下。加上我们现有的钛合金铣削材质,我们已经构建起一个强大而可靠的钛合金铣削材质链。

客户案例 | 材质S30T 表现极为出色
零件:飞机结构件
工序:粗加工方肩
工件材料:Ti-6Al-4V,硬度330 HB
刀盘:R390-063Q22-11H,Dc 63 mm
刀片:R390-11T308M-MM,材质 S30T
冷却液:乳化液,低压外冷


竞争对手 S30T

ap (mm) 7.7 7.7
ae (mm) 16 16
vc (m/min) 75 75
fz (mm/齿) 0.1 0.1
刀具寿命(分钟) 28 58


结果:

采用材质S30T 后刀具寿命提高了107%


客户案例 | S40T 比竞争对手表现更出色
零件:飞机结构件
工序:锻件,粗铣面和拐角
工件材料:Ti-6Al-4V 锻件,硬度300 HB
刀具:R300-050Q22-12H
刀片:R300-1240M-MM,材质 S40T
冷却液:乳化液,低压外冷


竞争对手 S40T

ap (mm) 2–3 2–3
ae (mm) 6–50 6–50
vc m/min 50–63 50–63
fz (mm/齿) 0.16–0.20 0.16–0.20
刀具寿命(分钟) 78 140


竞争对手 S40T


结果:

与竞争对手的圆刀片相比,采用CoroMill 300 和材质S40T 后刀具寿命延长了80%


钛合金材料加工中如何减振、防振?

  

  随着对空中旅行和更高的飞机制造率的需求不断提升,相应挑战不断出现。新型飞机配备高效的发动机,由更轻且更坚固的材料制成更先进的零件。与发动机的其他组件相似,机匣通常采用加工困难的原材料制成,例如钛合金和高温合金。然而,也有一些机匣由铝合金、不锈钢或甚至一些复合材料制成,而且不同材质所需刀具和切削参数也不同。为了实现发动机的最大推重比,在设计机匣的的过程中会尽可能将不影响其功能的材料去除,因此结构十分复杂,给制造商带来一系列挑战。


  

  在机械加工过程中,往往会发生振动。这会使工件已加工表面上出现条痕或布纹状痕迹,使表面光洁度显著下降,还会使机床、夹具中的连接零件松动,缩短机床使用寿命,影响工件在夹具中的正确定位。此外,由于振动,势必降低切削速度,损坏切削工具,降低生产率,造成噪声污染。

 

  以往通过降低切削速度,减少切削量或减少进给速度等方法减小或消除振动,但是采用这种方法会降低效率。



  SECO拥有专利的STEADYLINE®减振系统带来了全新的解决方案。该系统内置减振机构可以抑制由刀具传递至刀柄的振动。减振器阻止振动沿着刀柄传递,从而限制了切削组件的弯曲变形。因此,相比同等的整体式刀柄,STEADYLINE®减振刀柄的动态刚性提高了三倍。带有STEADYLINE®减振系统的标准刀柄提供了各种接口,可以满足车削、铣削、镗削、螺纹加工等多种应用。

 

加工实例:

插铣航空发动机机匣内腔

材料:SMG S3(高温合金)

刀具悬伸长度直径比:237:32=7.5D

刀柄:E3416K82016235

刀体:R217.29-1632.RE-05-4A

刀片:RDHT10T3M0T-M07,MS2050

切削参数:VC=35m/min,Fz=0.08mm,Step=6.2mm


  瑞典山高刀具公司(Seco Tools AB)是全球硬质合金刀具及相关产品的领袖之一,集研发、生产和销售金属加工刀具为一体,产品范围覆盖车削、铣削、钻削、铰削和镗削等领域,广泛应用于汽车、航空航天、能源、通用机械、模具、医疗等行业。


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