金属刀具精益求精 助力航空航天制造

国际金属加工网 2017年05月17日

航空航天制造发展的过程中,材料的更新换代也呈现出高速的更迭变换,在未来航空航天制造中,一架飞机中复合材料、钛合金、镍合金和高温合金的含量将占主导地位,特别是复合材料的高速发展,有取代铝合金成为飞机制造应用中第一材料的趋势。

虽然现在铝合金的比重还比较高,但是在军用直升机制造中已经采用了更多的复合材料,目前商用飞机上复合材料仅占全机重量的40%~50%,而某些直升机早已经达到90%以上。

随着高性能材料在航空航天制造中的广泛应用,对数控机床的性能、刀具专用程度的需求也进一步增强。肯纳刀具作为世界上数一数二优秀的刀具制造企业,其在航空航天制造业中所使用刀具的专业程度可谓是精益求精。

降伏复合材料(CFRP)的SPF钻头

复合材料(CFRP)因具有很多优点:强度高、重量轻、抗疲劳和耐高温、耐腐蚀、不导电等特性,使其在国防工业、汽车医药中被广泛使用。由于以上综合优点,复合材料将大量地使用在机翼、机身、尾翼、推动装置和着陆装置中。但是,复合材料的种类繁多,其中碳纤维强化聚合物基复合材料应用最为普遍,其加工性能也特别苛刻,一般的刀具无法实现高质量的产品加工。因此,需要一种独特的刀具来驾驭这种材料。

SPF钻头

肯纳金属通过一年多的研发,开发出新型的专门针对复合材料的SPF钻头,SPF钻头的基体材料采用硬质合金,表面是多层光滑的CVD金刚石涂层。特殊的钻尖几何设计,使得钻头的刃口十分锋利,优化的横刃设计,使钻头的定心能力更好。这种设计使得钻头在加工过程中切削力大大降低,提高孔的质量,避免产生分层和纤维不能切断的现象。光滑的金刚石涂层的特点是耐磨性好,摩擦系数较小,使SPF钻头具有良好的使用寿命和排屑性能。新型SPF钻头的使用寿命至少是PCD钻头的2倍,而且其加工每个孔的费用至少降低50%。

加工钛合金和镍基合金的专家

在航空航天领域中,除了复合材料具有很好的前景和很难加工外,另外两类家族的材料也与其不相上下,那就是钛合金和镍基合金。由于钛合金具有密度低、比强度高、屈强比高、耐蚀性及高温力学性能优异等突出特点,不仅在用飞机上使用,而且在卫星、运载火箭和飞船等国防工业中的应用也很广泛。但是在力学性能上,它们与复合材料的一个比较大的区别是韧性比较高。因此,相对复合材料来说,他们的加工特点也要有自己的专用刀具。

对于镍基耐蚀合金(HastelloyB\HastelloyC)等材料,普通的铣刀很难完成加工或可以加工的刀具的加工效率很低,对此肯纳公司推出了HarviII?系列整体立铣刀,此刀具是不锈钢及钛合金、镍基合金加工的专业刀具,卓越的加工性能使其在加工中处于首选地位。

特别是肯纳新推出HarviII整体立铣刀的性能尤为突出,其特点是5刃、高螺旋角38°、带刀尖圆角、标准长度、独特的刃间非对称设计、芯部抛物线形状设计、AlTiN(MT)涂层更适应高效率加工。

在航空航天制造发展的过程中,材料的更新换代也呈现出高速的更迭变换,在未来航空航天制造中,一架飞机中复合材料、钛合金、镍合金和高温合金的含量将占主导地位,特别是复合材料的高速发展,有取代铝合金成为飞机制造应用中第一材料的趋势。

虽然现在铝合金的比重还比较高,但是在军用直升机制造中已经采用了更多的复合材料,目前商用飞机上复合材料仅占全机重量的40%~50%,而某些直升机早已经达到90%以上。

随着高性能材料在航空航天制造中的广泛应用,对数控机床的性能、刀具专用程度的需求也进一步增强。肯纳刀具作为世界上数一数二优秀的刀具制造企业,其在航空航天制造业中所使用刀具的专业程度可谓是精益求精。

降伏复合材料(CFRP)的SPF钻头

复合材料(CFRP)因具有很多优点:强度高、重量轻、抗疲劳和耐高温、耐腐蚀、不导电等特性,使其在国防工业、汽车和医药中被广泛使用。由于以上综合优点,复合材料将大量地使用在机翼、机身、尾翼、推动装置和着陆装置中。但是,复合材料的种类繁多,其中碳纤维强化聚合物基复合材料应用最为普遍,其加工性能也特别苛刻,一般的刀具无法实现高质量的产品加工。因此,需要一种独特的刀具来驾驭这种材料。

SPF钻头

肯纳金属通过一年多的研发,开发出新型的专门针对复合材料的SPF钻头,SPF钻头的基体材料采用硬质合金,表面是多层光滑的CVD金刚石涂层。特殊的钻尖几何设计,使得钻头的刃口十分锋利,优化的横刃设计,使钻头的定心能力更好。这种设计使得钻头在加工过程中切削力大大降低,提高孔的质量,避免产生分层和纤维不能切断的现象。光滑的金刚石涂层的特点是耐磨性好,摩擦系数较小,使SPF钻头具有良好的使用寿命和排屑性能。新型SPF钻头的使用寿命至少是PCD钻头的2倍,而且其加工每个孔的费用至少降低50%。

加工钛合金和镍基合金的专家

在航空航天领域中,除了复合材料具有很好的前景和很难加工外,另外两类家族的材料也与其不相上下,那就是钛合金和镍基合金。由于钛合金具有密度低、比强度高、屈强比高、耐蚀性及高温力学性能优异等突出特点,不仅在用飞机上使用,而且在卫星、运载火箭和飞船等国防工业中的应用也很广泛。但是在力学性能上,它们与复合材料的一个比较大的区别是韧性比较高。因此,相对复合材料来说,他们的加工特点也要有自己的专用刀具。

对于镍基耐蚀合金(HastelloyB\HastelloyC)等材料,普通的铣刀很难完成加工或可以加工的刀具的加工效率很低,对此肯纳公司推出了HarviII?系列整体立铣刀,此刀具是不锈钢及钛合金、镍基合金加工的专业刀具,卓越的加工性能使其在加工中处于首选地位。

特别是肯纳新推出HarviII整体立铣刀的性能尤为突出,其特点是5刃、高螺旋角38°、带刀尖圆角、标准长度、独特的刃间非对称设计、芯部抛物线形状设计、AlTiN(MT)涂层更适应高效率加工。

对于飞机发动机、机翼等所用高温合金零部件的加工中期性能极为突出的特点,在众多的用户进行试切加工时,这种刀具高的切削速度和大进给率使操作者感到震撼,他们之前使用了各种刀具进行加工都难以解决问题,而肯纳的这种铣刀竟然在这么高的速度和极快的进给速度下进行切削是一件不可思议的事情。为此,Kennametal的HarviII?系列整体立铣刀,成为各飞机制造公司用于加工难加工材料的首选刀具。

除了以上两种专用刀具之外,还有两种刀具也是针对不同的航空航天材料而专门设计的,它们就是用于加工高温合金和粉末冶金高温合金的须状碳化硅结构陶瓷KY4300刀片和加工航空航天用不锈钢的带有三个不等距韧带的整体硬质合金钻头。这两种刀具也具有他们自己独特的设计结构。

陶瓷KY4300刀片,其特殊的网状晶体结构使刀片具有极强的韧性,特别在加工高温合金和高硬度铸造材料时更具有良好的加工性能,在国内外加工高温合金和粉末高温合金的加工中体现出卓越的加工性能,使用户获到惊奇的加工效果,其切削速度一般可达120~220m/min,是一款不可多得的专门加工高硬度高温合金和铸件材料的刀片材料。

带有三个不等距韧带的整体硬质合金钻头,其卓越的加工性能起到了取代铰孔工艺的效果,被加工孔的圆度和圆柱度比原有的钻头提高4倍以上,孔的倾斜度几乎为0,孔的加工精度达到了铰孔的质量效果。在保证极高的孔公差的前提下此钻头获得非常高的加工效率,且钻头磨损后用户也可以自己进行修磨,另外Kennametal公司的整体硬质合金钻头不需要钻引导孔或中心孔,因此对于孔的加工效率的提高有极大的意义。

兵马未动粮草先行

一个优秀的刀具生产供应商,不仅仅在于产品的质量好坏,而更在于产品的售后服务和加工方案的解决。因为现在材料的难加工程度越来越强,刀具的专用程度也来越高,就是再好的刀具产品,如果使用不恰当也会加速降低刀具的性能和寿命。“兵马未动,粮草先行”。再先进的刀具加工方案,没有优秀的刀具作后盾,各种产品的质量保证和加工效率也都是纸上谈兵。

作为世界第二大刀具供应商,肯纳金属不仅仅从刀具的基体材料出发研究刀具的性能,而且还从刀具的几何结构设计、不同刀具型号的加工方案和专用刀具所加工的材料出发,为客户提供量身打造的各种性能材料加工所用的专业刀具和高质量的方案及一条龙服务。


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