高速切削工具在航空中的应用

    在航空零部件加工中，高速切削正在被大量应用，主要有以下几个原因：

    （1）为了最大限度地减重和满足其他一些要求，许多构件、壁板等采用“整体制造法”，即在大块毛坯上去除余量，形成薄壁，细筋结构的零件，需要去除大量金属材料，导致切削时间占用零件总生产时间比例很大，因此提高生产率的途径之一就是采用高速切削加工。

    （2）飞机零件的结构复杂、精度高，零件的薄壁、细筋结构刚度差，要尽量减少加工中的径向切削力和热变形，只有采用高速切削加工才能满足这些要求。

    （3）难加工材料，如镍基高温合金、钛合金、高强度结构钢被现代航空产品大量采用，这些材料强度大、硬度高，耐冲击、加工中容易硬化，切削温度高、刀具磨损严重，属于难加工材料。一般采用很低的切削速度进行加工，如果采用高速切削，不但可以大幅度提高生产率而且可以有效地减少刀具磨损，提高零件的表面质量。

    进入21世纪，激烈的市场竞争推动着以机器制造技术为先导的先进制造技术以前所未有的速度向前发展，航空零部件的制造也已进入以数字化制造技术为特点的发展时期。先进的航空产品要求航空零件具有更优异的性能、更低的成本和更高的环保性，而加工工艺要求具有更快的加工速度、更高的可靠性、高重复精度和可再现性。传统的刀具已不能满足以上要求，刀具行业因此而进入了“高精度、高效率、高可靠性和专用化”的现代刀具生产新格局。

    随着科学技术的进步，我们正处于先进制造技术快速发展时期，数控机床的推广应用，大大降低了零件加工的辅助时间，极大地提高了生产率。航空零件加工的总工时中，辅助时间缩短，切削所占的时间比例就相应增大，要想进一步提高机床的生产率，必须大幅度提高切削速度，这也是近几十年来高速切削技术迅速发展的主要原因。高速加工最早主要用于航空工业轻合金的加工，现已成为航空制造业提高加工效率和质量、降低加工成本的主要途径。
   
    高速切削加工具有不同于传统切削加工技术的加工机理和应用优势，它是数控加工工艺观念的转变。根据航空产品的材料和结构特点，要实现高速加工必须以先进高速切削刀具为保证。高速切削刀具必须具有良好的耐磨性和高强度韧性，先进的刀具材料、优良的刀具涂层技术、合理的几何结构参数，高度动平衡刀具系统，安全可靠的夹紧方式，以及高同心度的刀刃精度等等。

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