LMT为空客飞机铝加工开发专用刀具

    　LMT Fette公司为空中客车公司在Varel的制造厂开发了一种带有完全一体化断屑器的整体硬质合金粗加工专用刀具。用该刀具在Dörries Scharmann五轴加工中心上加工可锻铝合金时，不仅能使轴向进给率提高50％（达到13.5mm/rev），而且可以完全消除以前存在的刀具性能不稳定的弊端。此外，这种新型刀具可降低对主轴驱动功率的要求（即使在材料切除率高达3000cm3/min时），并能提供300分钟的切削时间（在此期间无需换刀）。

   　 LMT Fette的这种刀具完全解决了在主轴和刀具周围形成“鸟巢”状切屑的问题，这也是空客公司的试生产经理Volker Dittmar请来LMT专家的原因——为加工“台风”战机的进气法兰提供解决方案。

  　  位于德国的Varel工厂为德国境内的所有7家空客工厂生产复杂的结构件和工具装置。该厂有1100名员工，每年生产的零件数量超过250万个，其中有1.9万个不同的零件需要在厂内进行铣削加工，并有4000多个零件用于空客A380大型客机。

  　  LMT公司的开发工程师Matthias Maack描述了以前使用的整体刀柄式立铣刀的加工性能，由于这种刀具无法解决形成“鸟巢”状切屑的问题，从而影响了工件加工质量，且刀具对机床功率的要求不断提高。Maack说，“很明显，我们必须与空客的工程师一起开发一种整体硬质合金刀具，它能利用从刀尖圆弧到铣削齿的流畅过渡形成一个有效的断屑器。”

   　 为了试验和优化刀具几何参数、刀具长度、切削齿数和断屑器的几何参数，除了在LMT Fette的CAD系统上进行仿真试验以外，还定期在空客公司的Dörries Scharmann机床上进行切削试验，以根据实际生产条件下的材料和机床情况对刀具进行优化。Maack补充说，“这有一点像F1赛车，尽管全部工作都是在赛场以外完成的，但车手也对整个车队的成功做出了关键性贡献。”

  　  最终开发出这种专为铝加工开发的刀具直径为25mm，属于LMT的Airline系列，它综合采用了特殊的断屑器和螺旋形内冷却通道。加工时，断屑器的几何形状能够有效地分断切屑，内冷却通道将乳状冷却液直接输送到切削区，有助于防止刀具产生积屑瘤。该刀具的三个螺旋切削刃的长度为22mm，切削角的圆弧半径为4mm。

   　 在Dörries Scharmann ACM-H HPC加工中心上加工“台风”战机的进气法兰时，首先采用25mm的切深进行整体切槽，然后以17mm/min进行直线加工（冷却液压力为25－50巴）；切削速度保持在1492m/min，主轴转速为19000rev/min，进给率为9m/min；轴向切削刃为13.5mm，节距设定为0.16mm。

    　虽然刀具开发已取得成功，但空客和LMT的工程师仍在努力对其铣削性能作进一步的改进和提高。目前他们正在进行试验，分析将切削角的圆弧半径减小为2mm的影响，如果这一改进能够实现，就能进一步增大径向切深量。此外，通过引入LMT Fette的微切削刃几何参数设计，甚至可以实现更优异的铣削性能。

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