航空零件加工5個常見零件加工的解決方案(詳細(xì))
時間:2021-12-24 09:05:21 點(diǎn)擊:0次
當(dāng)前航空零件加工遇到了很大挑戰(zhàn),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(jié)構(gòu)類似于圖1。線盤加工具有兩大挑戰(zhàn):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(zhàn)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(xì)長的刀具,但刀具很容易產(chǎn)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(jìn)行加工,具有如下優(yōu)點(diǎn):①橢圓截面的齒紋接觸面具有很好的穩(wěn)定性和可達(dá)性。100mm高的刀盤可達(dá)到最佳的進(jìn)料,幫助排屑。②對于長刀片(4倍寬),在設(shè)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(shù)結(jié)合CC6060陶瓷刀片材料,可減少走刀次數(shù)。④工藝安全可靠,生產(chǎn)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(fā)動機(jī)零件的車削。與CoroCut90°系列產(chǎn)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(zhì)合金刀片與相應(yīng)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(shù)量和安裝時間。②RCMX的槽形產(chǎn)生的切削力小,具有優(yōu)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(jìn)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(fù)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(jī)關(guān)鍵零部件的加工,表面完整性是至關(guān)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(zhì)量的零件至關(guān)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(dú)特的微槽結(jié)構(gòu)可以滿足這一需求。
(2)高質(zhì)量鉸削。復(fù)雜精密航空零件鉸削加工中,公差要求高、孔直線度及孔質(zhì)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(dú)特的刀刃設(shè)計和最好的切割液分配,可以確??卓诩庸ぷ罡咚?,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(jìn)行了優(yōu)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(fēng)險,提高表面質(zhì)量。
(4)高可達(dá)性鏜削。鉆進(jìn)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(jìn)行微米級直徑調(diào)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(jī)起落架(見圖11)為例,分析了改進(jìn)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(tǒng)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(fèi)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(jìn)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(fā)的一種新型刀具,能同時滿足插銑、大進(jìn)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(fā)出ER槽形和更適于加工鈦合金等難加工材料的IC830硬質(zhì)合金涂層。
用63mm直徑的FTP式大進(jìn)給銑刀,共有6個有效齒,每刀4個切刃。本工具可實現(xiàn)平面及坡面走銑,在銑削余量不超過1.8mm的情況下,可實現(xiàn)快速走刀,每齒走刀最大可達(dá)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(yōu)點(diǎn):
(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(cè)邊與前刀面形成燕尾槽結(jié)構(gòu),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(jìn)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(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)的APKT刀APKT刀相比,F(xiàn)TP銑刀帶有4個大進(jìn)給刀和4個大進(jìn)給刀,更加經(jīng)濟(jì);特殊設(shè)計的刀刃和刀槽形狀,極大地提高了刀片定位強(qiáng)度和自身強(qiáng)度;切割過程更加平穩(wěn),在實際切割過程中,切削力較小,刀具產(chǎn)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(jié)構(gòu)如圖13所示,加工這種結(jié)構(gòu)件的主要困難在于孔的加工、修邊等。
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