閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
航空零部件

先進(jìn)刀具技術(shù)與航空零件切削加工

星之球科技 來(lái)源:中國(guó)刀具商務(wù)網(wǎng)2014-05-14 我要評(píng)論(0 )   

刀具材料及其涂層技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了刀具切削速度的不斷提高,帶來(lái)了加工效率的變革,進(jìn)一步帶來(lái)了加工范圍的拓展。刀具的設(shè)計(jì)和使用應(yīng)考慮刀具材料與工件材料的性能匹配...

  刀具材料及其涂層技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了刀具切削速度的不斷提高,帶來(lái)了加工效率的變革,進(jìn)一步帶來(lái)了加工范圍的拓展。刀具的設(shè)計(jì)和使用應(yīng)考慮刀具材料與工件材料的性能匹配性,針對(duì)不同的工件材料和加工條件確定合理的刀具材料和結(jié)構(gòu)形式。高速、高效、高精度切削加工要求刀具具有多種優(yōu)異性能,“高韌性高強(qiáng)度基體+高硬度高耐磨性刃部”是未來(lái)刀具的主要發(fā)展方向。

  航空制造領(lǐng)域一直是先進(jìn)技術(shù)高度密集的行業(yè)之一,主要是因?yàn)楹娇债a(chǎn)品的零部件形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料多種多樣、加工精度要求嚴(yán)格。航空產(chǎn)品零件制造的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在:(1)通常帶有復(fù)雜的理論外形曲面、縱橫交錯(cuò)的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)、厚度較小的薄壁結(jié)構(gòu)等;(2)零件材料以高強(qiáng)度鋁合金、鈦合金、高溫合金、不銹鋼、復(fù)合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)為主,多數(shù)為難加工材料;(3)現(xiàn)代飛機(jī)具有長(zhǎng)壽命、高可靠性要求,這使零件表面的質(zhì)量控制要求更為嚴(yán)格;(4)越來(lái)越多地采用整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),零件的外廓尺寸也越來(lái)越大。為滿足航空產(chǎn)品的設(shè)計(jì)性能與使用要求,零部件的制造往往采用多種工藝手段,如切削加工、電物理加工、電化學(xué)加工、束流加工、精密鑄造及精密鍛造等,其中切削加工仍然是目前在航空制造領(lǐng)域應(yīng)用最多、使用最廣的加工方法。

  在現(xiàn)代飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的主承力結(jié)構(gòu)中,整體結(jié)構(gòu)件所占的比例快速增加,這類零件通常采用整體毛坯(板材或鍛件)進(jìn)行切削加工,零件成品的重量只有毛坯的10%~20%,其余的80%~90%材料都成了切屑。飛機(jī)機(jī)體的梁、框、肋、壁板以及發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)風(fēng)扇、整體葉盤等都是現(xiàn)代飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件,使用的材料涉及高強(qiáng)鋁合金、鈦合金、高溫合金、復(fù)合材料等,大多以整體結(jié)構(gòu)為主,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料去除量大、精度及表面質(zhì)量要求高,加工周期較長(zhǎng)。這些零件的切削加工過(guò)程對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確加工有著迫切的需求。

  切削加工一直是零件加工的主要技術(shù)手段之一,盡管隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,新的加工方法不斷涌現(xiàn)并且得到了日益廣泛的應(yīng)用,但是切削加工仍然是目前應(yīng)用最多、使用最為廣泛的加工方法,對(duì)于尺寸和形狀的配合精度要求越高的零件,就越需要采用切削加工手段來(lái)完成,至今還沒(méi)有更好的加工方法[1]。

  切削刀具是支撐和促進(jìn)切削加工技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵因素。近年來(lái),高速高效數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用使現(xiàn)代切削加工技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)新的階段,先進(jìn)高效刀具的應(yīng)用是使昂貴的數(shù)控機(jī)床充分發(fā)揮其高效加工能力的基本前提之一。切削刀具的應(yīng)用基礎(chǔ)

  制造技術(shù)一直是伴隨人類文明的發(fā)展而前進(jìn)的。18世紀(jì)后期,有移動(dòng)刀架和導(dǎo)軌的機(jī)床的出現(xiàn)標(biāo)志著機(jī)械加工生產(chǎn)時(shí)代的開始。隨著19世紀(jì)新型冶煉技術(shù)、內(nèi)燃機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)的發(fā)明與完善,以及H·福特大規(guī)模生產(chǎn)方式和泰勒科學(xué)管理理論的出現(xiàn),機(jī)械制造業(yè)開始進(jìn)入大批量生產(chǎn)時(shí)代。切削加工是現(xiàn)代制造技術(shù)中最基本的加工方法之一,它是利用刀具(或工具)去除被加工對(duì)象上多余的材料,從而得到形狀、精度和表面質(zhì)量都符合預(yù)定要求的表面。在由機(jī)床、刀具、工件和夾具組成的切削加工工藝系統(tǒng)中,刀具是富于變化、影響加工狀態(tài)的活躍因素。

  刀具材料的選擇與發(fā)展是實(shí)現(xiàn)切削加工過(guò)程、推動(dòng)切削加工技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵。人類使用工具是從天然材料開始的,經(jīng)過(guò)石器時(shí)代、青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代的發(fā)展,準(zhǔn)備切削工具經(jīng)過(guò)石頭、獸骨、青銅制備切削/切割工具,發(fā)展到工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、超硬合金制成的先進(jìn)切削刀具,被加工材料也從石頭、木材、獸骨等天然材料發(fā)展到銅、鐵、鋼、各類金屬合金、非金屬材料等不同的類型,到現(xiàn)在已經(jīng)形成了金屬材料、陶瓷材料、有機(jī)高分子材料“三足鼎立”的新局面,而由2種以上在物理和化學(xué)性質(zhì)上不同的物質(zhì)結(jié)合起來(lái)而得到的多項(xiàng)固體材料——復(fù)合材料是現(xiàn)代材料革命的一個(gè)重要方向[2],在構(gòu)件制造過(guò)程中也同樣需要切削加工技術(shù)。

  刀具性能的優(yōu)劣取決于構(gòu)成刀具的材料和結(jié)構(gòu)。刀具材料的切削性能必須滿足以下基本要求:

  (1)硬度。刀具材料必須高于工件材料的硬度,現(xiàn)代刀具材料常溫硬度通常要求在HRC60以上。
(2)強(qiáng)度和韌性。較高的強(qiáng)度則能承受較大的切削力,較好的韌性可以承受較大的沖擊載荷和振動(dòng)。
(3)耐磨性。刀具材料應(yīng)具有較好的抵抗磨損的能力,是刀具材料強(qiáng)度、硬度和組織結(jié)構(gòu)等因素的綜合反映。
(4)熱硬性。刀具在高溫下保持材料硬度、強(qiáng)度、韌性和抗氧化的能力[3]。

  各種不同的刀具材料只能在一定溫度范圍下維持其切削性能,常見(jiàn)刀具材料的主要性能和正常工作溫度如表1所示。

  切削加工過(guò)程中,刀具切削刃要承受高切削溫度、高壓強(qiáng)、高應(yīng)變速率,這就要求刀具既要有較高的高溫硬度和耐磨性能,又要有較高的強(qiáng)度和韌性,刀具涂層技術(shù)和刀具表面處理技術(shù)便是為滿足切削加工對(duì)刀具材料的這些綜合性能要求而發(fā)展起來(lái)的。涂層刀具是采用物理或化學(xué)方法,在刀具基體材料上覆蓋一層或多層耐高溫、耐磨損的涂層材料,使刀具既有強(qiáng)韌的基體,又具有高硬度、高耐磨性的表面?;镜牡毒咄繉硬牧峡煞譃閱瓮繉?、多元涂層、軟涂層等[4],常見(jiàn)的涂層材料性能和應(yīng)用范圍如表2所示。單一涂層在應(yīng)用中有一定的局限性,而多涂層結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代涂層刀具中使用較廣泛,多層涂層可以有效地改善涂層的組織結(jié)構(gòu),提高刀具的使用性能。由于涂層材料的耐熔結(jié)、耐磨損和耐熱性能優(yōu)于基體,因此能以超過(guò)基材的切削速度進(jìn)行切削。此外,由于涂層的摩擦系數(shù)小,因而可以延長(zhǎng)刀具的使用壽命。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

 航空零件切削加工中刀具的應(yīng)用現(xiàn)狀

  航空產(chǎn)品零件使用的材料主要涉及高強(qiáng)鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金、復(fù)合材料等多種類型。飛機(jī)機(jī)體上涉及切削加工的零件主要使用鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料、高強(qiáng)度鋼等材料,其結(jié)構(gòu)尺寸大,尺寸協(xié)調(diào)部位多;航空發(fā)動(dòng)機(jī)上涉及切削加工的零件主要使用鈦合金、高溫合金、不銹鋼、復(fù)合材料,其加工精度要求較高。

  從加工形式上看,飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)件以機(jī)翼梁、機(jī)身框、翼肋、壁板為典型代表,零件形式為扁平形結(jié)構(gòu),尺寸較大,帶有機(jī)身、機(jī)翼理論外形。這類零件主要以銑削加工為主,采用不同形式的銑削刀具在龍門結(jié)構(gòu)、五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床上完成加工,常用的刀具有盤銑刀、立銑刀、球頭銑刀等,更為常用的是帶有刀尖圓角的專用銑刀;航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件以機(jī)匣、整體葉盤、葉片以及軸、盤為典型代表,除軸、盤類零件適合采用車削加工外,其他零件為回轉(zhuǎn)形結(jié)構(gòu),部分部位需要車削加工,大部分涉及安裝及氣流通道的部位還需要在五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制、轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行銑削加工,加工過(guò)程都需要多種形式和結(jié)構(gòu)的刀具,如外圓車刀、內(nèi)圓車刀、立銑刀、球頭銑刀等。

  在零件加工過(guò)程中,鑲齒刀具、焊接式刀具、整體刀具都有廣泛的應(yīng)用,近年來(lái),鑲齒刀具、整體刀具逐漸成為現(xiàn)場(chǎng)主要使用的刀具結(jié)構(gòu),焊接式刀具應(yīng)用范圍已逐漸縮小。這些刀具主要來(lái)源于3個(gè)途徑:企業(yè)自制、國(guó)內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)廠和國(guó)外刀具供應(yīng)商,其中高檔刀具主要以國(guó)外刀具廠商的產(chǎn)品為主,國(guó)產(chǎn)刀具的主要問(wèn)題是制造精度較低、表面處理技術(shù)尚存在差距、刀具質(zhì)量不夠穩(wěn)定,各批次刀具的精度和壽命有時(shí)不一致,從而導(dǎo)致生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)難以穩(wěn)定控制零件加工精度的一致性。

  高速加工已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化階段,飛機(jī)結(jié)構(gòu)件是應(yīng)用高速加工的主要領(lǐng)域,特別是在鋁合金結(jié)構(gòu)件、復(fù)合材料構(gòu)件的切削中應(yīng)用廣泛。目前,鋁合金材料切削速度已達(dá)到1500~5500m/min(最高速度為5000~7500m/min),鑄鐵精加工和半精加工速度為500~1500m/min,精銑灰鑄鐵最高可達(dá)2000m/min,普通鋼為300~800m/min,淬硬鋼(HRC45~65)速度為100~500m/min[5]。高速加工的切削速度為常規(guī)切削的5~10倍,刀具的安全性、高溫穩(wěn)定性、動(dòng)平衡已成為高速加工刀具的關(guān)鍵。目前,航空零件切削加工現(xiàn)場(chǎng)配備的高速銑削設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到24000r/min,使用的高速切削加工刀具主要以國(guó)外品牌為主,鋁合金零件切削速度已經(jīng)達(dá)到1300m/min以上。高速銑削加工中使用的刀具主要是鑲齒、整體2種結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金刀具,新型超硬材料(如PCD、PCBN)刀具則應(yīng)用較少。

  航空產(chǎn)品零件的加工通常需要使用數(shù)量不等、規(guī)格和結(jié)構(gòu)不同的刀具才能完成,并且要求不同刀具加工的表面之間連續(xù)、無(wú)接差、無(wú)干涉。在大多數(shù)情況下,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中切削刀具的應(yīng)用主要還是粗放型的,對(duì)于切削刃形狀對(duì)加工精度的影響、粗精加工刀具的接刀誤差、刀具安裝調(diào)整精度等問(wèn)題缺少細(xì)致、深入地分析和控制,主要通過(guò)對(duì)刀儀、機(jī)床上對(duì)刀和名義尺寸值獲得刀具的直徑、安裝長(zhǎng)度、關(guān)鍵部位的尺寸(如刀尖圓角)。不同刀具之間的關(guān)鍵尺寸至少存在0.05mm以上的誤差(特別是鑲齒刀具),這使得加工出來(lái)的工件表面存在殘留、臺(tái)階和損傷,不得不依靠后續(xù)的人工修整和拋光進(jìn)行處理。淘寶特賣商城好用好用的乳液哪種好潤(rùn)唇美容護(hù)膚去痘印明星的豐胸方法排行榜什么牌子去黑頭好

  從切削參數(shù)方面看,由于各生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)水平和配套環(huán)境不同,刀具切削時(shí)使用的切削參數(shù)差異較大,切削參數(shù)的選擇和使用主要以工藝人員或機(jī)床操作者的經(jīng)驗(yàn)為主。鋁合金材料的切削速度在200~2000m/min之間,單位時(shí)間材料的去除率為10~30kg/h不等;鈦合金材料切削速度在9~50m/min之間,單位時(shí)間材料的去除率一般不超過(guò)1~2kg/h。從刀具壽命方面看,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)基本上都沒(méi)有嚴(yán)格控制,主要是由操作者憑經(jīng)驗(yàn)判定刀具的可用狀態(tài),這也是造成工件加工表面質(zhì)量不穩(wěn)定的原因之一。

  隨著飛機(jī)產(chǎn)品飛行性能的提高,人們對(duì)現(xiàn)代航空零件加工精度的要求也逐步嚴(yán)格,復(fù)雜形狀表面的精度誤差從早期的±(0.15~0.3)mm已經(jīng)提高到±(0.08~0.12)mm,表面粗糙度從Ra6.4~Ra1.6提高到Ra1.6~Ra0.8。提高刀具精度、合理選擇使用刀具是滿足零件的精度和表面質(zhì)量要求的重要環(huán)節(jié)。

新材料、新結(jié)構(gòu)的切削加工特點(diǎn)及刀具需求

  從新型飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)看,基于降低飛機(jī)機(jī)體和發(fā)動(dòng)機(jī)重量、提高飛行性能、節(jié)省燃油消耗的考慮,過(guò)去大量采用的組合式金屬結(jié)構(gòu)、鋁合金直接覆蓋的方法已逐漸被舍棄,鈦合金、復(fù)合材料使用的比例越來(lái)越大,整體結(jié)構(gòu)成為飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的主體。鈦合金是公認(rèn)的難加工材料之一,需要在高性能刀具的支持下才能滿足質(zhì)量和周期需求;采用鋪疊、纏繞、RTM等工藝制備的復(fù)合材料構(gòu)件盡管不需要很大的切削加工量,但其材料結(jié)構(gòu)的特殊性和較高的質(zhì)量要求也對(duì)切削刀具具有較高的要求;采用整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后,一般情況下都選用整體板材或大型鍛造毛坯來(lái)加工,其中90%以上的材料都要被切除,加工量較大,對(duì)加工效率要求極高。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

  航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件通常為鈦合金、高溫合金材料,這些材料的切削加工一直是一個(gè)難點(diǎn)。同時(shí),航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件形狀復(fù)雜、精度要求嚴(yán)格。以新型發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)部件——整體葉盤為例,切削加工過(guò)程涉及氣流通道、葉身型面、葉根葉尖、進(jìn)排氣邊等難加工部位,銑削是完成這些關(guān)鍵部位加工的主要工藝方法,由于結(jié)構(gòu)空間狹窄,通常要使用小直徑、大長(zhǎng)度的立銑刀或球頭銑刀。航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件切削加工的主要特點(diǎn)是:

 ?。?)被加工材料變形屈服極限高,切削變形抗力大,導(dǎo)致切削力大、切削功率高,刀具承受較大的切削力和扭矩,要求刀具具有較高強(qiáng)度硬度和耐磨性能,加工過(guò)程中能很好地維持刀具切削性能和幾何形狀;

 ?。?)切削過(guò)程中切削力波動(dòng)大,刀具承受周期載荷作用,容易產(chǎn)生刃部缺口或崩刃,要求刀具具有較好的韌性并有減振或消振措施;

 ?。?)切削區(qū)溫度高,切削熱集中于刀尖附近(尤其是鈦合金工件加工),刀具承受較高的熱載荷作用,容易產(chǎn)生熔結(jié)和氧化導(dǎo)致刀具失效,要求刀具刃部具有更高的穩(wěn)定切削性能。

  飛機(jī)結(jié)構(gòu)件材料通常以鋁合金、鈦合金、蜂窩結(jié)構(gòu)(鋁或NOMEX)和復(fù)合材料為主,還有少量的不銹鋼和超高強(qiáng)度鋼。其中鋁合金、鈦合金零件切削加工量很大(約有80%~90%材料被切除),復(fù)合材料構(gòu)件切削加工量相對(duì)較少,但加工中容易產(chǎn)生撕裂和層間剝離而損傷復(fù)合材料構(gòu)件的基體。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件通常為薄壁結(jié)構(gòu),鋁合金結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)厚度最小可達(dá)0.8~2mm;鈦合金由于材料特性的限制,其最小結(jié)構(gòu)厚度要大于鋁合金結(jié)構(gòu)件的最小結(jié)構(gòu)厚度。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件以銑削加工為主,其切削加工主要具有以下特點(diǎn):

 ?。?)鋁合金和蜂窩結(jié)構(gòu)的材料屈服強(qiáng)度較低,切削過(guò)程產(chǎn)生的切削力小,適合采用高速加工方法,要求刀具滿足高速切削的基本要求(如耐熱性、抗熱沖擊性、高溫力學(xué)性能、可靠性);

 ?。?)復(fù)合材料為基體相和增強(qiáng)相組成的物質(zhì),力學(xué)性能具有各向異性,刀具拉伸、剪切和扭曲的聯(lián)合作用下切除材料,纖維斷面與刀具后刀面存在強(qiáng)烈的摩擦,加工精度和表面粗糙度不易達(dá)到設(shè)計(jì)要求;

  (3)零件上存在較多的轉(zhuǎn)角和過(guò)渡區(qū)域,這些部位應(yīng)光滑連接以避免應(yīng)力集中,要求刀具的細(xì)部結(jié)構(gòu)(如刀尖圓角)尺寸準(zhǔn)確并在切削過(guò)程中維持形狀不變;

 ?。?)材料切除量大,工步工序加工時(shí)間長(zhǎng),要求刀具具有較高的壽命,避免頻繁換刀而造成精度損失和輔助時(shí)間增加;

  (5)零件上具有較多的槽腔、下陷、閉斜角等結(jié)構(gòu),在銑削加工過(guò)程中有時(shí)候要使刀具沿軸向切入甚至垂直進(jìn)刀,這就要求刀具底部具有切削能力。

  航空零件的切削加工目前主要分為2個(gè)類型:一是輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和輕合金的高速加工,主要針對(duì)鋁合金和復(fù)合材料,使用的刀具以硬質(zhì)合金、PCD材料為主,帶有單涂層或復(fù)合涂層;二是針對(duì)鈦合金、不銹鋼、超高強(qiáng)度鋼等難加工材料的切削,使用的刀具材料主要是細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金和高性能高速鋼,應(yīng)特別注意刀具材料(包括其涂層)與工件材料的匹配,實(shí)踐證明,鈦合金切削加工中,常規(guī)涂層對(duì)提高刀具性能方面沒(méi)有明顯作用,必須尋找新的涂層及涂層工藝。表3給出了現(xiàn)階段航空產(chǎn)品零件切削加工中不同工件材料適用的刀具和涂層。

  未來(lái)刀具的發(fā)展趨勢(shì)

  切削加工追求的目標(biāo)是高精度、高效率、低成本、綠色環(huán)保。近年來(lái),切削加工技術(shù)在高速切削、硬態(tài)切削、微霧潤(rùn)滑切削、干式切削、復(fù)合切削等領(lǐng)域迅速發(fā)展,這些切削加工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)以最小限度生產(chǎn)設(shè)備高效率、低成本加工零件的生產(chǎn)方式的核心,到目前為止,切削加工技術(shù)發(fā)展的最大標(biāo)志就是高速切削加工(High Speed Cutting,HSC)的發(fā)展。

  先進(jìn)的刀具技術(shù)是促進(jìn)切削技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和保證,刀具技術(shù)的發(fā)展涉及刀具材料和刀具結(jié)構(gòu)的發(fā)展,刀具材料是提升刀具性能的基礎(chǔ),刀具結(jié)構(gòu)是提高工件加工精度的關(guān)鍵。

  隨著高速加工、高精度加工技術(shù)的進(jìn)步和難加工材料應(yīng)用數(shù)量的增加,刀具材料的進(jìn)展也十分顯著,新型陶瓷、細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、TiC/TiN基金屬陶瓷、涂層硬質(zhì)合金等材料大大提升了刀具的性能,刀具基體的耐磨性、耐熱性、韌性和抗彎強(qiáng)度明顯提高。復(fù)合涂層技術(shù)使刀具性能進(jìn)一步提升,涂層材料除了有適合高速切削的TiC、TiN、TiAlN以外,現(xiàn)在還使用金剛石、立方氮化硼、硅基納米涂層等。

  近年來(lái),人們?cè)谛滦偷毒卟牧系膽?yīng)用、刀具涂層技術(shù)以及新型刀具切削性能方面進(jìn)行了大量的研究與應(yīng)用工作,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的刀具已經(jīng)進(jìn)入了以硬質(zhì)合金材料為主體、多種涂層成熟應(yīng)用的狀態(tài),未來(lái)刀具材料主要的發(fā)展趨勢(shì)是“細(xì)晶粒的基體材料+復(fù)合涂層”,以適應(yīng)高速切削、干式切削、高精度加工的基本需求。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

  切削加工精度和表面質(zhì)量是切削加工過(guò)程的關(guān)鍵因素,加工精度和表面質(zhì)量取決于刀具的刃形、斷屑性能和安裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。未來(lái)刀具的設(shè)計(jì)必須注重刃型設(shè)計(jì)、斷屑槽設(shè)計(jì)、刀片定位或刀柄夾持設(shè)計(jì)以及表面涂層和刃口強(qiáng)化處理。

  為降低刀具的應(yīng)用成本,鑲齒結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、涂覆結(jié)構(gòu)應(yīng)成為刀具主體結(jié)構(gòu),整體結(jié)構(gòu)在小規(guī)格、微型規(guī)格才使用。未來(lái)的刀具應(yīng)該是雙性能結(jié)構(gòu),即“高韌性高強(qiáng)度基體+高硬度高耐磨性刃部”。

  結(jié)束語(yǔ)

  刀具材料及其涂層技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了刀具切削速度的不斷提高,帶來(lái)了加工效率的變革,進(jìn)一步帶來(lái)了加工范圍的拓展。

  刀具的設(shè)計(jì)和使用應(yīng)考慮刀具材料與工件材料的性能匹配性,針對(duì)不同的工件材料和加工條件確定合理的刀具材料和結(jié)構(gòu)形式。高速、高效、高精度切削加工要求刀具具有多種優(yōu)異性能,“高韌性高強(qiáng)度基體+高硬度高耐磨性刃部”是未來(lái)刀具的主要發(fā)展方向。

  參考文獻(xiàn)
[1] 韓榮第,王揚(yáng),張文生.現(xiàn)代機(jī)械加工新技術(shù).北京:電子工業(yè)出版社,2003.
[2] 文九巴.機(jī)械工程材料.北京:機(jī)械工程出版社,2002.
[3] 王曉霞.金屬切削原理與刀具. 北京:航空工業(yè)出版社,2000.
[4] 余東海,王成勇,張鳳林.刀具涂層材料研究進(jìn)展.工具技術(shù),2007(6):25-32.
[5] 艾興.高速切削加工技術(shù). 北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2003.

  北京航空制造工程研究所  作者:王 焱 王文理

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

暫無(wú)關(guān)鍵詞
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀