專業(yè)刀具技術(shù)在航空航天加工中的應(yīng)用
圖1 在14000rpm的速度下用1min50s加工完畢的1"深的6"×4"鋁部件
當(dāng)今在航空航天機(jī)加工領(lǐng)域針對(duì)堅(jiān)硬材料采用了更新型的刀具,例如對(duì)鋁合金、鈦合金和鎳合金材料,均采用了擺線式刀具。而刀具的形狀也充分利用這些新型刀具。
一種利用這些新型刀具和縮短加工周期的方式是消除發(fā)生在鋁制部件上的振動(dòng)(抖動(dòng))現(xiàn)象,立銑刀的鏡邊式幾何形狀使得部件的振動(dòng)能夠與刀具的振動(dòng)相匹配,從而消除了抖動(dòng)和振動(dòng)。
在典型情況下,可以在一道加工中加工深度為刀具直徑兩倍的鏡邊形狀的鋁部件。例如可以用一把0.5"的刀具,每加工1"深度而不會(huì)發(fā)生任何振動(dòng)或抖動(dòng)。而通常的徑向步距約為每把刀具直徑的50%。舉例來(lái)說(shuō),采取能夠利用新刀具的幾何形狀,1"深的6"×4"的部件只需1min50s就可加工完成(圖1)。
圖2 厚度0.008"的薄壁鋁部件,自立式2"壁高,無(wú)抖動(dòng)加工
航空航天市場(chǎng)的另一項(xiàng)共同應(yīng)用是薄壁加工。由于薄壁部件存在發(fā)生振動(dòng)的趨勢(shì),所以此類(lèi)部件上鏡邊形狀的加工更加關(guān)鍵。薄壁部件要求使用切削長(zhǎng)度短的縮頸刀具才能到達(dá)所需要的深度(圖2)。薄壁部件的刀具與壓模/鑄模部件的類(lèi)似,,只是需要在每一個(gè)Z字水平等級(jí)上粗加工和精加工整個(gè)部件。
例如,如果某個(gè)部件有兩個(gè)凹窩,則可以先粗加工凹窩1再精加工凹窩1,然后粗加工凹窩2再精加工凹窩2,直至在每個(gè)Z字水平深度上完成整個(gè)部件。而且還會(huì)在部件壁上留出約0.100"的材料以供進(jìn)行最終精加工。通過(guò)運(yùn)用這種技巧,薄壁就不會(huì)突出脫離刀具前方的位置,從而可以加工非常薄的部件。這些才只是航空航天行業(yè)當(dāng)中表現(xiàn)出與模具制造業(yè)之間共同點(diǎn)的其中幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。
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