我国航空发动机制造中的刀具应用与发展趋势

    为了提高航空动力机械切削加工的生产效率，促进航空发动机整体制造技术提升，增强市场竞争力，近年来，国内航空发动机制造企业非常重视先进切削刀具的推广与应用工作，并逐渐认识到可转位刀具及高效、高性能切削刀具与传统刀具相比，有明显的优越性。推广可转位刀具及高效、高性能切削刀具，是形势发展的需要，势在必行，是解决航空发动机生产效率由半停滞状态取得突破性和长足发展的有效途径。

与发达国家差距大

（1）总体上看，冷工艺制造技术水平与国外发达国家先进制造技术水平相比存在着较大的差距，未能形成先进的综合加工工艺实力。

（2）数控加工设备利用率不高，只限于单机操作，效率较低。

（3）工艺试验条件和能力严重不足，数控加工效率较低。

（4）CAD/CAM/CAPP技术及其集成尚处于初级水平，未建立一个包括刀具、切削参数、机床等产品制造资源数据库。

（5）缺乏数控切削参数优化的系统研究，没有足够的切削参数数据库支持高效数控加工技术的应用。

（6）针对高速切削和干切削技术的切削数据很少，没有形成专用数据库，限制了高速切削和干切削技术的应用。

（7）面对一些新、难加工材料，刀具选择和切削用量选择不合理，既没有合适的切削数据库可供查询，又不具备进行系统切削试验的条件。

（8）对于新型航空发动机材料的切削加工，缺乏技术储备和实践经验。很多新型航空材料的加工没有相应的切削工具和成熟的对策。

（9）不了解高速数控加工时工艺系统的动力学中国金属加工在线版权所有性能和稳定切削的参数域，因而对设备性能不能充分利用。在高速切削方面，硬质合金铣削钛合金速度可达150~200m/min,陶瓷刀片铣削高温合金可达600~700m/min,已居于世界领先水平，但生产应用目前还不普及。

（10）高速、高效加工刀具主要依赖进口。高速、高效加工刀具国产化有赖于国内刀具厂家的研究与发展，但高速切削刀具应用并不普遍，高效强力切削刀具应用则很少。

（11）新型切削加工工艺研究，在振动切削方面取得较大突破，但工程化推广应用技术研究工作还不到位，未达到应有的普遍提升加工技术的效果。

（12）精密表面加工技术及表面完整性研究相对落后，切削加工效率低下、加工变形严重、表面质量差是航空发动机零件加工中普遍存在的首要问题。

（13）外购刀具的品牌太杂，同一类型和规格的刀具有好几个品牌。由于各种品牌刀具切削性能差异很大，这就给工艺参数的固化工作和刀具的正确使用带来了比较大的困难。

（14）刀具一体化管理水平低，刀具浪费严重，成本费用高。刀具使用过程中浪费现象比较严重，存在刀具没达到磨损标准就进行报废处理的情况。

发展趋势

（1）金属切削刀具作为数控机床必不可少的配套工艺装备，在数控加工技术的带动下，进入了“数控刀具”的发展阶段，显示出“三高一专”（即高效率、高精度、高可靠性和专用化）的特点。高度数控化、高效切削加工技术的关键是一系列高效刀具材料的合理应用及其对应的实用切削参数优化的技术问题。

（2）以高速切削为代表的干切削、硬切削等新的切削工艺已经显示出很多优点和强大的生命力，成为航空发动机制造技术提高加工效率和质量、降低成本的主要途径。航空难加工材料切削加工的主要矛盾已从是否能够切削加工转向如何高效率、低成本地进行加工。

（3）航空发动机每一种新产品的开发都意味着零件功能、结构、材料的重大变更，也会对切削加工提出各种新的开发任务。

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