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行业新闻

改进航空钻铣加工的挑战及解决方案(二)

来源: 时间:2016-12-20 11:06:16 浏览次数:

多种配置

有各种不同规格的硬质合金刀具可供,如阶梯钻和两齿或四齿阶梯式铰刀。

切削点的角度

◆手动反镗钛- - 碳纤维材料:20°;

CFRP 材料一般为85°;

◆铝-CFRP 栈板:155°;

E 形点磨:特殊的凸形部件、薄型栈板和CFRP

注:金刚石涂层合金刀具使用寿命长,但不能对其再进行打磨。

一段时期以来,PCD 在飞机加工领域发挥着重要作用,但由于采用了PCD 矿脉技术这样的新型加工工艺,PCD 刀具的可靠性和精密性得到了进一步的改善。采用PCD 矿脉技术的硬质合金刀具顶端槽中充满了PCD 粉末。施加高温高压后,在刀具顶端形成多晶金刚石。最后还要对刀槽和刀刃进行腐蚀和打磨。

这种加工工艺,可以采用角磨和点磨的方式,以满足加工纤维复合材料的要求。在加工CFRP 时,还需要区分单向和多向纤维取向。尽管单向CFRP 在纤维方向上的拉伸强度极高,但加工时,硬度远比多向材料高。多向材料的特点是加工性能更好, 层之间不会脱开,机械加工时纤维毛刺少。两种类型的材料以及钛、铝-CFRP 栈板以及凸形部件,均可以用最新的PCD 矿脉型钻铣刀具进行加工。

另外,传统的焊料失效问题,也会发生在PCD 钻孔点的直接钎焊,但不会发生在PCD 矿脉结构工艺中。与未涂层的硬质合金钢刀具相比,PCD 矿脉结构刀具的切削速度非常快,刀刃稳定,可以经常重新打磨,而不会影响质量。目前,业内越来越多地倾向于选择PCD 矿脉结构刀具,尤其是因为PCD 矿脉结构钻铣刀具有各种几何尺寸可供。有的配备了冷却液通道,最大程度地减少了润滑油用量;有的带有下沉角和刀柄设计。

硬度最高

PCD 刀具一样,硬质合金刀具广泛用于航空结构件的加工中。硬质合金钻头极其适合高韧高强的材料,如钛、高合金钢或者Inconel 718。但是,如前所述,未涂层的硬质合金刀具在CFRP 材料加工过程中磨损很快。这个问题已经通过新一代涂有8μm 20μm 厚、硬度为10000HV PCD 涂层合金钻刀得到了解决。

这种新型涂层钻头在加工飞机外壳部件时非常有效。为了确保飞机外壳表面的加工尽可能光滑,会采用埋头铆钉。需要确保埋头部分和孔之间的过渡半径非常精确。未涂层硬质合金刀具在使用了很短的时间后,就不能保持过渡半径的加工公差。新一代金刚石涂层硬质合金刀具可以更长时间地保持所需加工公差,对于这种外饰件加工特别有利。通过采用合适的形状和涂层,金刚石涂层硬质合金刀具几乎可以用于任何应用。


另一个特点是,PCD 矿脉结构刀具只能用于CNC 机床,硬质合金刀具可以用于CNC、半自动甚至是手动钻铣刀具。看上去, 用手工方法加工高科技产品,如今天的先进飞机这种想法很奇怪,但是在组装过程中,飞机零部件所在的位置可能很难触及。在这些场合,零部件会用压缩空气钻铣刀具进行加工,并且必须使用硬质合金刀具。

使用钻头进给单元时,需要装配的时间长,对员工的体力强度要求高、切屑容易堆积、刀具磨损厉害,因此各个企业都努力使用一次性钻铣,也即, 钻孔和打埋头孔一次性完成。钻头进给单元适用于在组装车间组装加工相对容易触及的零部件。

外壳钻铣不只是限于钻头进给单元。一种采用称作一次性组装的技术,它结合了CNC 铆接系统以及带末端执行器的机器人,将钻孔、打埋头孔和铆接工序一次性完成。PCD 矿脉刀具可以用于这些加工。这些全自动的系统具有最大的加工精度和可重现性,但只有在需要多孔加工时才具有成本优势。目前为止,仅用于大批量易于触及的零部件的加工。

这些代表了当今航空零部件最复杂的解决方案,但是,还有一个潜在的问题,即刀具供应商的能力。刀具供应商是否具有经验,可以提供满足这些应用的产品?另外, 刀具供应商还需要能够按照不同机加工要求,提供具有理想切削数据、售后服务、重新打磨服务的定制刀具,以及完整的及加工解决方案。在现今的航空加工背景下,缺乏这点是不行的。

钻铣在现在应用已经很广泛了,在各个领域都有应用。钻铣选择昆明台鼎精密机械有限公司,我公司尽心尽力为客户提供优质的产品与服务,欢迎新老客户来电咨询!

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