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当前航空零件加工遇到了很大挑战,其中就来自零部件的加工方面,这里列举了盘轴的加工、涡轮盘加工、ISOS孔加工、起落架加工、垂直尾翼的加工所遇到的问题。
1.盘轴的加工 圆盘的结构类似于图1。线盘加工具有两大挑战:深腔和燕尾槽。 下列方案是由山特维克可乐满切削工具有限公司提供的,可以安全、可靠地完成这一具有挑战性的加工工艺: (1)采用带山特维克可可卡普托?防振器界面防振器。切削到150mm深的腔体时,使用细长的刀具,但刀具很容易产生震动,并且需要将在加工过程中切屑清除掉。带山特维克可乐卡普托?如图2所示,界面防振刀能有效地解决振动问题。 利用这种防振刀板进行加工,具有如下优点:①椭圆截面的齿纹接触面具有很好的稳定性和可达性。100mm高的刀盘可达到最佳的进料,帮助排屑。②对于长刀片(4倍宽),在设计时将采用专利防振器,与无防振器时相比,其后背吃刀量要高4倍。③摆线车削技术结合CC6060陶瓷刀片材料,可减少走刀次数。④工艺安全可靠,生产效率提高1倍以上。
利用弯刀加工叶根槽。弯刀尤其适用于航空发动机零件的车削。与CoroCut90°系列产品配套,山特维克可乐满推出90°45°和T型半成品以满足更多特殊要求(图3)。
(2)使用适合于精密加工的RCMX切削刀片,如图4所示,这种刀片有如下特征:①RCMX硬质合金刀片与相应的陶瓷刀片所使用的刀片凹槽相连,这样就可以减少刀具的数量和安装时间。②RCMX的槽形产生的切削力小,具有优良的断削性能。
2.涡轮盘加工
这类部件的材料(例如Inconel718.Waspalloy和Udimet720等)通常很难加工,难以加工,一般是用模腔进行轮廓加工,同时还要避免各种干涉问题。株洲钻石提供了下列具体解决办法:
(1)用刀杆加工复杂的凹腔(见图5)。
(2)异形刀杆加工鸽尾槽(见图6)。
3.ISOS孔加工。
飞机关键零部件的加工,表面完整性是至关重要的。ISOS孔加工是最后一道工序,其可靠性和安全性对于交付高质量的零件至关重要。下面由山特维克可乐满提供的孔加工方案,可以很好地满足ISOS孔加工的需要。
(1)钻孔要求很高的孔。在第二道工序中,孔的大小和位置对孔的位置有很大的影响。R846(见图7)独特的微槽结构可以满足这一需求。
(2)高质量铰削。复杂精密航空零件铰削加工中,公差要求高、孔直线度及孔质量是不可或缺的因素。科罗·雷梅尔?835(见图8)有专门的槽形状,独特的刀刃设计和最好的切割液分配,可以确保孔口加工最高水平,与CoroChuck?组合使用930刀柄,效果最好。
(3)安全起动。科罗塔普?200SD(见图9)针对ISOS材料的通孔过程进行了优化,这种新型攻丝刀可提供平滑的切削效果,并能减少崩刃风险,提高表面质量。
(4)高可达性镗削。钻进ISOS材料小径孔对加工安全性要求很高。使用新的CoroBore?824XS(见图10)由于可以进行微米级直径调整,表面粗糙度非常好,可以在大悬伸下钻小孔,并能得到小公差。
4.起落架加工。
本文以飞机起落架(见图11)为例,分析了改进刀具加工效率和降低加工成本的有效性。起落架零件采用钛合金制造,加工难度很大,用传统的刀具加工一件零件大约需要1个月左右,而且零件不易加工,造成刀具磨损极快,一刀刀刃只能加工1h以下,造成加工这类零件的刀具消耗很大,工具费用很高。因此,急切地想寻找一种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。
为满足实际加工要求,伊斯卡提出了大型进给铣刀的解决方案。FTP铣刀是伊斯卡公司基于HTP插齿刀开发的一种新型刀具,能同时满足插铣、大进给两种铣削方式的需要,且切削轻便。在航空难加工材料加工方面,伊斯卡开发出ER槽形和更适于加工钛合金等难加工材料的IC830硬质合金涂层。
用63mm直径的FTP式大进给铣刀,共有6个有效齿,每刀4个切刃。本工具可实现平面及坡面走铣,在铣削余量不超过1.8mm的情况下,可实现快速走刀,每齿走刀最大可达1.5~2.0mm。使用的刀具型号为FTPD063-6-27-R-LN10和FTPLNHT1006ERIC830,见图12。
FTP铣刀有如下优点:
(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,刀的侧边与前刀面形成燕尾槽结构,使刀装在刀体上更牢固,增加刀的刚性,能承受较大剪切力,获得较大的进给量,同时减小了切削振动对刀具寿命的影响。
(2)具有良好的经济性。与传统的APKT刀APKT刀相比,FTP铣刀带有4个大进给刀和4个大进给刀,更加经济;特殊设计的刀刃和刀槽形状,极大地提高了刀片定位强度和自身强度;切割过程更加平稳,在实际切割过程中,切削力较小,刀具产生的切削热较少,刀刃的使用寿命大大提高,刀片的使用寿命可提高约3倍,有效地降低了刀具成本。
5.垂直尾翼加工。
垂尾结构如图13所示,加工这种结构件的主要困难在于孔的加工、修边等。
篇幅有限,这里仅列出了部分,有兴趣的小伙伴可关注鑫创盟公众号查看更多航空零件加工资讯。
以上是《航空零件加工5个常见零件加工的解决方案(详细)》的介绍,原文链接:http://xcmjd.com/hkljjg/182.html