山高刀具:航空航天分体式叶盘的先进加工方案

国际金属加工网 2019年12月17日

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分体式叶盘

叶盘是航空发动机中关键零部之一,通常分为分体式和整体式两种,分体式叶盘是大多是通过楔形榫槽或枞树形榫槽结构将叶片与叶盘连接起来。常用在发动机的风扇、压气机和涡轮机中,这些复杂的零件需要具备多种性能特征,因此要求在尽可能高的标准下加工而成。如果想要有效的生产发动机叶盘,那么必须了解和应用最新且最具有创造性的切削工艺。

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山高战略项目经理宋永辉先生与您分享分体式叶盘的主要加工方案。

点击获取分体式叶盘加工方案


动力车削

模块化飞流刀具

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通过刀夹连接面布满的双向垂直的V型槽进行定位,提供更好的刚性。连接面上也有冷却液连接孔,可通过刀夹内部将冷却液引导至尽可能靠近刀尖切削位置的区域,并使用两个螺栓(上图两个红色的圆柱部分)锁紧。

案例:高温合金叶轮盘

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如上图所示的模块化飞流刀具,可使用不周的刀夹,实现干涉区域的加工;也可以使用同一款刀夹安装在不同刀座上,实现90°和45°偏角,可覆盖叶轮盘80%以上加工区域。众所周知在加工狭窄部位时更多的支撑可以提高刀尖的刚性,有利于应用更高的切削参数或者使加工过程更稳定,这种定制化的模块式组合可以自由灵活组合,实现较低的使用成本和尽可能稳定的加工过程。

孔加工

-M 和 –T 断屑槽钻头

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这两种钻头同时采用了更适合耐高温材料的设计,优化了钻尖和刃带,使用了较大的后角,兼顾了刀具的强度及钻尖的锋利程度,将钻削过程变得更轻快,从而使切削热保持在较低的范围内,实现更长的刀具寿命的同时还可以改善所加工孔的质量,控制出口处的毛刺在较小的范围。

-M 断屑槽钻头适用于耐高温合金材料;

-T 断屑槽钻头适用于钛合金材料;

冷却

超临界冷却系统

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超临界冷却系统是一种全新的更加有效且能保护环境的冷却方式,充分利用了超临界介质(通常使用二氧化碳)的特性,结合山高飞流刀具系列的专利设计,将超临界介质发生器产生的处于超临界状态的二氧化碳引导至离切削部位释放,利用其快速气化的过程带走切削热,实现高效冷却,且不产生残留的冷却液。目前已应用于医疗产品加工,由于其显著的冷却效果和更加环保的特性,也逐渐在航空航天行业应用。

铣削加工

圣诞树铣刀

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圣诞树铣刀是为了实现在通用设备上加工复杂且精度要求极高的分体式叶盘榫槽部位而研发的。根据叶盘榫槽结构形状的区别,通常分为粗铣,半精铣和精铣。粗铣刀将大部分余量快速去除后,用一把半精铣刀将轮廓余量控制在约0.3左右,再使用一把精铣刀,将整个轮廓精铣到尺寸。

可在加工中心上使用,成本低,交期快,更灵活。非常适合没有专用设备或者处于研发阶段小批量生产时使用。

去毛刺加工

MEP 系列刀具

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MEP系列刀具基体使用超细微粒硬质合金粉末制成,刃口锋利,加上特殊的设计,加工过程中不易再次产生飞边、毛刺等缺陷。MEP刀具还可以做成左旋的切削刃,可以轻松去除反面的毛刺并倒角。若是结合多轴多连动的加工中心和合理的程序,即使是直径3.2mm,厚度为36mm的小孔也可以实现反倒角。通过使用该款刀具,可防止二次毛刺发生,使用程序控制加工一致性好,效率高。

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(山高刀具)

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