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金屬刀具精益求精 助力航空航天制造

發布時間:2020-03-19 14:49瀏覽次數:

  航空航天產品使用場合的特殊性決定了航空航天零部件對所采用材料的特殊要求,如今,不銹鋼、鋁合金、鈦合金和高溫合金等難加工材料已經廣泛應用于航空航天業。鉆頭的應用跟現代化的設備制造密不可分。在航空航天領域,大多數孔徑都很小。對于小于1mm,最大不超過20mm的直徑,整體硬質合金鉆頭廣泛用于鈦合金和鉻鎳鐵合金的鉆削領域。
 

  在航空航天制造發展的過程中,材料的更新換代也呈現出高速的更迭變換,在未來航空航天制造中,一架飛機中復合材料、鈦合金、鎳合金和高溫合金的含量將占主導地位,特別是復合材料的高速發展,有取代鋁合金成為飛機制造應用中第一材料的趨勢。

  雖然現在鋁合金的比重還比較高,但是在軍用直升機制造中已經采用了更多的復合材料,目前商用飛機上復合材料僅占全機重量的40%~50%,而某些直升機早已經達到90%以上。

  隨著高性能材料在航空航天制造中的廣泛應用,對數控機床的性能、刀具專用程度的需求也進一步增強。肯納刀具作為世界上數一數二優秀的刀具制造企業,其在航空航天制造業中所使用刀具的專業程度可謂是精益求精。

  降伏復合材料(CFRP)的SPF鉆頭

  復合材料(CFRP)因具有很多優點:強度高、重量輕、抗疲勞和耐高溫、耐腐蝕、不導電等特性,使其在國防工業、汽車和醫藥中被廣泛使用。由于以上綜合優點,復合材料將大量地使用在機翼、機身、尾翼、推動裝置和著陸裝置中。但是,復合材料的種類繁多,其中碳纖維強化聚合物基復合材料應用最為普遍,其加工性能也特別苛刻,一般的刀具無法實現高質量的產品加工。因此,需要一種獨特的刀具來駕馭這種材料。

  SPF鉆頭

  肯納金屬通過一年多的研發,開發出新型的專門針對復合材料的SPF鉆頭,SPF鉆頭的基體材料采用硬質合金,表面是多層光滑的CVD金剛石涂層。特殊的鉆尖幾何設計,使得鉆頭的刃口十分鋒利,優化的橫刃設計,使鉆頭的定心能力更好。這種設計使得鉆頭在加工過程中切削力大大降低,提高孔的質量,避免產生分層和纖維不能切斷的現象。光滑的金剛石涂層的特點是耐磨性好,摩擦系數較小,使SPF鉆頭具有良好的使用壽命和排屑性能。新型SPF鉆頭的使用壽命至少是PCD鉆頭的2倍,而且其加工每個孔的費用至少降低50%。

  加工鈦合金和鎳基合金的專家

  在航空航天領域中,除了復合材料具有很好的前景和很難加工外,另外兩類家族的材料也與其不相上下,那就是鈦合金和鎳基合金。由于鈦合金具有密度低、比強度高、屈強比高、耐蝕性及高溫力學性能優異等突出特點,不僅在用飛機上使用,而且在衛星、運載火箭和飛船等國防工業中的應用也很廣泛。但是在力學性能上,它們與復合材料的一個比較大的區別是韌性比較高。因此,相對復合材料來說,他們的加工特點也要有自己的專用刀具。

  對于鎳基耐蝕合金(HastelloyB\HastelloyC)等材料,普通的銑刀很難完成加工或可以加工的刀具的加工效率很低,對此肯納公司推出了HarviII?系列整體立銑刀,此刀具是不銹鋼及鈦合金、鎳基合金加工的專業刀具,卓越的加工性能使其在加工中處于首選地位。

  特別是肯納新推出HarviII整體立銑刀的性能尤為突出,其特點是5刃、高螺旋角38°、帶刀尖圓角、標準長度、獨特的刃間非對稱設計、芯部拋物線形狀設計、AlTiN(MT)涂層更適應高效率加工。

  在航空航天制造發展的過程中,材料的更新換代也呈現出高速的更迭變換,在未來航空航天制造中,一架飛機中復合材料、鈦合金、鎳合金和高溫合金的含量將占主導地位,特別是復合材料的高速發展,有取代鋁合金成為飛機制造應用中第一材料的趨勢。

  雖然現在鋁合金的比重還比較高,但是在軍用直升機制造中已經采用了更多的復合材料,目前商用飛機上復合材料僅占全機重量的40%~50%,而某些直升機早已經達到90%以上。

  隨著高性能材料在航空航天制造中的廣泛應用,對數控機床的性能、刀具專用程度的需求也進一步增強。肯納刀具作為世界上數一數二優秀的刀具制造企業,其在航空航天制造業中所使用刀具的專業程度可謂是精益求精。

  降伏復合材料(CFRP)的SPF鉆頭

  復合材料(CFRP)因具有很多優點:強度高、重量輕、抗疲勞和耐高溫、耐腐蝕、不導電等特性,使其在國防工業、汽車和醫藥中被廣泛使用。由于以上綜合優點,復合材料將大量地使用在機翼、機身、尾翼、推動裝置和著陸裝置中。但是,復合材料的種類繁多,其中碳纖維強化聚合物基復合材料應用最為普遍,其加工性能也特別苛刻,一般的刀具無法實現高質量的產品加工。因此,需要一種獨特的刀具來駕馭這種材料。

  SPF鉆頭

  肯納金屬通過一年多的研發,開發出新型的專門針對復合材料的SPF鉆頭,SPF鉆頭的基體材料采用硬質合金,表面是多層光滑的CVD金剛石涂層。特殊的鉆尖幾何設計,使得鉆頭的刃口十分鋒利,優化的橫刃設計,使鉆頭的定心能力更好。這種設計使得鉆頭在加工過程中切削力大大降低,提高孔的質量,避免產生分層和纖維不能切斷的現象。光滑的金剛石涂層的特點是耐磨性好,摩擦系數較小,使SPF鉆頭具有良好的使用壽命和排屑性能。新型SPF鉆頭的使用壽命至少是PCD鉆頭的2倍,而且其加工每個孔的費用至少降低50%。

  加工鈦合金和鎳基合金的專家

  在航空航天領域中,除了復合材料具有很好的前景和很難加工外,另外兩類家族的材料也與其不相上下,那就是鈦合金和鎳基合金。由于鈦合金具有密度低、比強度高、屈強比高、耐蝕性及高溫力學性能優異等突出特點,不僅在用飛機上使用,而且在衛星、運載火箭和飛船等國防工業中的應用也很廣泛。但是在力學性能上,它們與復合材料的一個比較大的區別是韌性比較高。因此,相對復合材料來說,他們的加工特點也要有自己的專用刀具。

  對于鎳基耐蝕合金(HastelloyB\HastelloyC)等材料,普通的銑刀很難完成加工或可以加工的刀具的加工效率很低,對此肯納公司推出了HarviII?系列整體立銑刀,此刀具是不銹鋼及鈦合金、鎳基合金加工的專業刀具,卓越的加工性能使其在加工中處于首選地位。

  特別是肯納新推出HarviII整體立銑刀的性能尤為突出,其特點是5刃、高螺旋角38°、帶刀尖圓角、標準長度、獨特的刃間非對稱設計、芯部拋物線形狀設計、AlTiN(MT)涂層更適應高效率加工。

  對于飛機發動機、機翼等所用高溫合金零部件的加工中期性能極為突出的特點,在眾多的用戶進行試切加工時,這種刀具高的切削速度和大進給率使操作者感到震撼,他們之前使用了各種刀具進行加工都難以解決問題,而肯納的這種銑刀竟然在這么高的速度和極快的進給速度下進行切削是一件不可思議的事情。為此,Kennametal的HarviII?系列整體立銑刀,成為各飛機制造公司用于加工難加工材料的首選刀具。

  除了以上兩種專用刀具之外,還有兩種刀具也是針對不同的航空航天材料而專門設計的,它們就是用于加工高溫合金和粉末冶金高溫合金的須狀碳化硅結構陶瓷KY4300刀片和加工航空航天用不銹鋼的帶有三個不等距韌帶的整體硬質合金鉆頭。這兩種刀具也具有他們自己獨特的設計結構。

  陶瓷KY4300刀片,其特殊的網狀晶體結構使刀片具有極強的韌性,特別在加工高溫合金和高硬度鑄造材料時更具有良好的加工性能,在國內外加工高溫合金和粉末高溫合金的加工中體現出卓越的加工性能,使用戶獲到驚奇的加工效果,其切削速度一般可達120~220m/min,是一款不可多得的專門加工高硬度高溫合金和鑄件材料的刀片材料。

  帶有三個不等距韌帶的整體硬質合金鉆頭,其卓越的加工性能起到了取代鉸孔工藝的效果,被加工孔的圓度和圓柱度比原有的鉆頭提高4倍以上,孔的傾斜度幾乎為0,孔的加工精度達到了鉸孔的質量效果。在保證極高的孔公差的前提下此鉆頭獲得非常高的加工效率,且鉆頭磨損后用戶也可以自己進行修磨,另外Kennametal公司的整體硬質合金鉆頭不需要鉆引導孔或中心孔,因此對于孔的加工效率的提高有極大的意義。

  兵馬未動糧草先行

  一個優秀的刀具生產供應商,不僅僅在于產品的質量好壞,而更在于產品的售后服務和加工方案的解決。因為現在材料的難加工程度越來越強,刀具的專用程度也來越高,就是再好的刀具產品,如果使用不恰當也會加速降低刀具的性能和壽命。“兵馬未動,糧草先行”。再先進的刀具加工方案,沒有優秀的刀具作后盾,各種產品的質量保證和加工效率也都是紙上談兵。

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