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當前航空零件加工遇到了很大挑戰,其中就來自零部件的加工方面,這里列舉了盤軸的加工、渦輪盤加工、ISOS孔加工、起落架加工、垂直尾翼的加工所遇到的問題。
1.盤軸的加工 圓盤的結構類似于圖1。線盤加工具有兩大挑戰:深腔和燕尾槽。 下列方案是由山特維克可樂滿切削工具有限公司提供的,可以安全、可靠地完成這一具有挑戰性的加工工藝: (1)采用帶山特維克可可卡普托?防振器界面防振器。切削到150mm深的腔體時,使用細長的刀具,但刀具很容易產生震動,并且需要將在加工過程中切屑清除掉。帶山特維克可樂卡普托?如圖2所示,界面防振刀能有效地解決振動問題。 利用這種防振刀板進行加工,具有如下優點:①橢圓截面的齒紋接觸面具有很好的穩定性和可達性。100mm高的刀盤可達到最佳的進料,幫助排屑。②對于長刀片(4倍寬),在設計時將采用專利防振器,與無防振器時相比,其后背吃刀量要高4倍。③擺線車削技術結合CC6060陶瓷刀片材料,可減少走刀次數。④工藝安全可靠,生產效率提高1倍以上。
利用彎刀加工葉根槽。彎刀尤其適用于航空發動機零件的車削。與CoroCut90°系列產品配套,山特維克可樂滿推出90°45°和T型半成品以滿足更多特殊要求(圖3)。
(2)使用適合于精密加工的RCMX切削刀片,如圖4所示,這種刀片有如下特征:①RCMX硬質合金刀片與相應的陶瓷刀片所使用的刀片凹槽相連,這樣就可以減少刀具的數量和安裝時間。②RCMX的槽形產生的切削力小,具有優良的斷削性能。
2.渦輪盤加工
這類部件的材料(例如Inconel718.Waspalloy和Udimet720等)通常很難加工,難以加工,一般是用模腔進行輪廓加工,同時還要避免各種干涉問題。株洲鉆石提供了下列具體解決辦法:
(1)用刀桿加工復雜的凹腔(見圖5)。
(2)異形刀桿加工鴿尾槽(見圖6)。
3.ISOS孔加工。
飛機關鍵零部件的加工,表面完整性是至關重要的。ISOS孔加工是最后一道工序,其可靠性和安全性對于交付高質量的零件至關重要。下面由山特維克可樂滿提供的孔加工方案,可以很好地滿足ISOS孔加工的需要。
(1)鉆孔要求很高的孔。在第二道工序中,孔的大小和位置對孔的位置有很大的影響。R846(見圖7)獨特的微槽結構可以滿足這一需求。
(2)高質量鉸削。復雜精密航空零件鉸削加工中,公差要求高、孔直線度及孔質量是不可或缺的因素。科羅·雷梅爾?835(見圖8)有專門的槽形狀,獨特的刀刃設計和最好的切割液分配,可以確保孔口加工最高水平,與CoroChuck?組合使用930刀柄,效果最好。
(3)安全起動。科羅塔普?200SD(見圖9)針對ISOS材料的通孔過程進行了優化,這種新型攻絲刀可提供平滑的切削效果,并能減少崩刃風險,提高表面質量。
(4)高可達性鏜削。鉆進ISOS材料小徑孔對加工安全性要求很高。使用新的CoroBore?824XS(見圖10)由于可以進行微米級直徑調整,表面粗糙度非常好,可以在大懸伸下鉆小孔,并能得到小公差。
4.起落架加工。
本文以飛機起落架(見圖11)為例,分析了改進刀具加工效率和降低加工成本的有效性。起落架零件采用鈦合金制造,加工難度很大,用傳統的刀具加工一件零件大約需要1個月左右,而且零件不易加工,造成刀具磨損極快,一刀刀刃只能加工1h以下,造成加工這類零件的刀具消耗很大,工具費用很高。因此,急切地想尋找一種既能大幅提高加工效率,又能降低加工成本或不增加加工成本的刀具。
為滿足實際加工要求,伊斯卡提出了大型進給銑刀的解決方案。FTP銑刀是伊斯卡公司基于HTP插齒刀開發的一種新型刀具,能同時滿足插銑、大進給兩種銑削方式的需要,且切削輕便。在航空難加工材料加工方面,伊斯卡開發出ER槽形和更適于加工鈦合金等難加工材料的IC830硬質合金涂層。
用63mm直徑的FTP式大進給銑刀,共有6個有效齒,每刀4個切刃。本工具可實現平面及坡面走銑,在銑削余量不超過1.8mm的情況下,可實現快速走刀,每齒走刀最大可達1.5~2.0mm。使用的刀具型號為FTPD063-6-27-R-LN10和FTPLNHT1006ERIC830,見圖12。
FTP銑刀有如下優點:
(1)可靠的定位方式。刀的正反面都有切削刃,刀片加厚后,定位面被分成若干小平面,刀的側邊與前刀面形成燕尾槽結構,使刀裝在刀體上更牢固,增加刀的剛性,能承受較大剪切力,獲得較大的進給量,同時減小了切削振動對刀具壽命的影響。
(2)具有良好的經濟性。與傳統的APKT刀APKT刀相比,FTP銑刀帶有4個大進給刀和4個大進給刀,更加經濟;特殊設計的刀刃和刀槽形狀,極大地提高了刀片定位強度和自身強度;切割過程更加平穩,在實際切割過程中,切削力較小,刀具產生的切削熱較少,刀刃的使用壽命大大提高,刀片的使用壽命可提高約3倍,有效地降低了刀具成本。
5.垂直尾翼加工。
垂尾結構如圖13所示,加工這種結構件的主要困難在于孔的加工、修邊等。
篇幅有限,這里僅列出了部分,有興趣的小伙伴可關注鑫創盟公眾號查看更多航空零件加工資訊。
以上是《航空零件加工5個常見零件加工的解決方案(詳細)》的介紹,原文鏈接:http://m.netg3.cn/hkljjg/182.html