整体硬质合金刀具在航空业的应用- .pdf

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1、s烹瓷煮案航空制造新装备整体硬质合金刀具在航空业的应用厦门金鹭特种合金有限公司海天1．航空材料的发展和特点装配使用。现代航空器使用的主要材料有：碳纤维复合材碳纤维复合材料侧边加工刀具包括：适合粗加料、铝合金、钛合金和钢材。目前航空器上越来越工的左右交错菱齿立铣刀(案例见表2)，适合精多地采用碳纤维复合材料。加工碳纤维复合材料刀加工的人字形立铣刀，如图2所示。具要求刃口锋利且耐磨损；航空铝合金加工必须考表1纯复合材料孔加工用钻铰复合刀具应用案例虑排屑和润滑问题，可采用高速加工提高生产效率合金刀具金刚石涂层钻铰复合刀具D4．82×54×100和产品表

2、面质量；航空高温合金又称耐热合金，高加工材料CFRP切削方式通孔，Atlas风钻温时强度高，属于难加工材料。切削速度n=4500r／minv=68．Im／rain2．碳纤维复合材料加工用整体硬质合金刀具切削量6a口／mm金刚石涂层硬质合金刀具是复合材料加工的理质量要求上下表面无毛边(见图3)想工具，其特点是：硬度8000～l0000HV，高热结果加工20o孔，零件孔质量符合工艺要求导率，涂层表面光滑，不受刀具几何外形限制。金表2复材用菱齿铣刀加工案例刚石涂层硬质合金刀具能保证刀具刀口锋利，耐磨合金刀具复合材料12刃菱齿铣ZID6×14性好，复材不

3、易被烧伤，不易分层，加工效率高。目前，厦门金鹭合金公司开发亚微品金刚石涂加工材料CFRP切削方式槽铣层、纳米晶金刚石涂层及多层复合金刚石涂层，如切削速度n=6360r／minv=120m／rain图J所示。多层复合金刚石涂层的特点是：纳米晶进给速度vr=636mm／minA=o．O08mm／r体涂层表面光滑，刀刃锋利、坚韧，耐磨损能力极切削量／mmn。=7(I=6强质量要求上下表面无毛边(见图4)结果加工30m，零件孔质量符合工艺要求超细纳米品粒图1多层复合金刚石涂层碳纤维复合材料孔加工刀具有：适合纯复合材料加工的钻铰复合刀具(案例见表1)，w形

4、复合材料加工刀具，倒角钻头。适合复材与钛或铝合金叠层板加工的刀具有：钻头、扩孔钻、铰刀及螺纹柄钻头。其中，螺纹柄设计适合于工作空间狭窄时图2复合材料加工刀具26，露工冷加工S案4．航空钛合金加工用整体硬质合金刀具钛合金加工用整体硬质合金立铣刀设计特点为：_，J体合金棒材抗第1孔第2004L弯强度高，硬度高；采图3复合材料孔图6AICrN涂层用减振设计，切削刃不3．航空铝合金加工用整体硬质合金刀具等分布有效抑制振动；切削刀F1采用强化处理技航空铝合金铣削加工用整体硬质合金刀具分术，刀口锋利且强度高；刀具专用Cr—AI系涂层，为3个系列：高速立铣厂J

5、、中速立铣刀和内冷立铣耐高温，抗粘结磨损性能好(见图6)。刀。以金鹭公司高速立铣刀为例：刀体采用减振结金鹭公司D12×24×R3钛合金4刃圆角立铣构，带修光刃，大圆弧槽排屑，刀具动平衡品质：刀，加25TC4，切削速度v=80m／min，进给速度22O00r／minO2．5，刀柄公差为h5，刃部跳动不大干fz=0．048mm／r，切深l0．8mm，切宽l2mm，内冷0．005mm。该7]具适合高速型腔和侧铣加工。却。加工2h后，零件质量符合工艺要求。金鹭公司D20x24×R3铝合金三刀长颈立5．航空高温合金加工用整体硬质合金刀具铣刀(见图5)，加工

6、7075一T65l，切削速度纛蜷高温合金刀具采用细品粒硬质合金，抗弯强v=l256m／min，进给速度=0．2mm／r，切深5mm，度高，红硬性好；刃口钝化处理，采用Cr—Al系涂切宽5mm，圆弧顺铣，外冷却。加工42h后，零件层。适合高温合金的槽型，切削刃不等分布，能有表面粗糙度值尺=0．8¨m。效抑制振动，如图7所示(JJH~IE案例见表3)。图4复合材料槽图5铝合金立铣刀图8加工零件图表3高温合金4刃圆角立铣刀应用案例合金刀具高温合金4刃圆角涂层立铣刀D12．7×R0．7×25．4加工材料Inconel7l8切削方式侧铣+槽铣，外冷却切削速

7、度n=6I1r／rainv~=24．4m／min进给速度v。=101mm／min[~-0．041mm／r切削量／mm(=12．7a=l2．7／6．35结果加工12个型腔，零件质量符合工艺要求，表面粗糙度值R=0．81xm(见图8)MW(收稿口期：20131010)参磊工冷加工2。’鲜27metolworkinM1930．corn