近年來，全球航空產業蓬勃發展，不斷有先進的航空產品發布。而刀具作為航空零部件加工最重要的主體之一，隨著航空業日新月異的變化而高速發展。株鉆刀具作為國內刀具企業的領頭羊，有怎樣的作為呢？株洲鉆石切削刀具股份有限公司張京在接受記者采訪時談到株鉆通過與航空發動機加工企業的強強聯合，在航空發動機車削領域得到了長足的發展。

航空發動機典型零部件特征

航空發動機典型零部件包括：風扇盤、風扇機匣、盤軸、渦輪軸、長軸、整體葉盤及渦輪機匣等。

航空發動機零部件屬于典型的難加工結構件，具有以下典型特征：①極其復雜的內部結構，如深內凹腔等，刀具異形，懸伸長，加工時易引起振動，排屑困難，在刀片刀具設計和編制加工程序時需要充分考慮刀具與工件之間的安全間隙。如鴿尾形葉根槽及其他可達性很差的凹槽等。②薄壁（弱剛性）結構，在選擇刀具時需要充分考慮切削力對工件變形的影響。③高尺寸精度要求。

用于航空發動機零部件的主要材質為高溫合金和鈦合金，屬于典型的難加工材料。該類材料具備以下特征：①化學活性大，高溫時會形成硬化層；親和性也大，易與摩擦表面發生粘附現象。②導熱性差，切削過程散熱差，致使刀具切削刃的溫度大幅上升，刀具磨損加快，壽命縮短。③彈性模量小，在切削力作用下，容易產生變形，同時己加工表面回彈，使刀具后刀面與已加工表面發生劇烈摩擦。

車削刀具的應用

近年來，株洲鉆石與國內知名航空發動機加工企業通力合作，開展航空航天鈦合金、高溫合金切削機理研究，與現場加工工藝相結合，開發出了多個系列專業產品，構造了成熟的航空發動機零件車削加工刀具體系，包括iso標準車刀、切槽刀具和異型非標刀具，配合超細晶粒的硬質合金基體和納米級的pvd涂層牌號ybg102，實現高溫合金和鈦合金的高效加工。

標準車削刀具，如nf槽型系列：采用精密磨制，重復定位精度高，兼顧刀尖鋒利性和刀尖強度，適合于高溫合金和鈦合金的精加工；nm槽型系列：切削刃強度高，槽型表面光滑、導屑順利，適合于高溫合金和鈦合金的半精加工和粗加工。

以某公司加工一高壓渦輪轉子前軸為例，加工材料為inconel 718，洛氏硬度超過hrc39，型面精加工。加工時線速度60m／min左右，加工時間達到45min，斷屑順暢，表面光滑，零件表面完整性得到可靠保證。

切槽刀具在航空發動機車削領域應用非常廣泛，也是株鉆航空刀具的研發重點。在原有的&ldquo小松鼠&rdquo系列切槽刀獲得廣泛的市場認可的基礎上，開發了鈦合金高溫合金專用切槽刀具中的zimf系列、zigq系列，采用單頭（刃）、斜裝、v形定位的結構，具有較高的通用性、尺寸精度和重復定位精度。zimf系列刀片槽型設計兼顧刃口強度及切削刃的鋒利，切屑控制出色，在高進給率下噪聲小。zimf系列主要用于高溫合金、鈦合金的粗加工。zigq系列具備鋒利的切削刃，極低的切削壓力，能夠獲得良好的加工表面質量，主要用于高溫合金、鈦合金的精加工及半精加工。

同時，為適應航空發動機典型零部件復雜特征的加工需求，株鉆刀具可以為客戶量身打造開發出異型刀片，滿足客戶加工過程中的各種特殊要求。

安全可靠的工藝方案

株鉆工程師為客戶定制的工藝方案的原則是精確評估、安全至上。航空領域的加工首先考慮的是其安全性、可靠性。株鉆工程師為客戶們定制的加工方案都以加工安全為重點、加工表面質量為核心，配以最優化的走刀路徑、進給和轉速。在確保加工絕對安全的前提下，最大限度地縮短加工時間。在航空發動機動力渦輪第一級盤的加工中，材質為gh738，材質硬度為hrc 32～42，工程師們配以加工方案如下。

動力渦輪第一級盤的加工主要工步為：粗車短端、粗車長端、半精車短端、半精車長端、精車基準、精車長端、精車短端。實際上該動力渦輪第一級盤的加工主要由粗加工和精加工兩大工序完成。粗加工主要考慮刀片的強度大，金屬去除率高。精加工的刀片的具體型號根據工件拐角圓弧尺寸大小來確定。由于工件形狀的復雜不規則型，加工過程中需要考慮避空，在工藝方案設計時，異型刀桿的設計是必不可少的。株鉆刀具除了給客戶制定整體的工藝加工方案，也為客戶提供單個復雜特征加工所需的異型刀具。

株鉆新型航空刀具產品

株鉆刀具一直把新產品的研發和轉換作為企業發展的推動力，把技術革新作為企業生存和發展之根基。隨著航空航天業的發展，株鉆刀具也一直在為更優質的航空航天業加工刀具而努力。針對航空發動機零部件加工，計劃2012年陸續推出一種新牌號、一種新車削槽型系列、一種新系列切槽刀具。

針對航空發動機領域的車削加工，株鉆刀具為加工高溫合金和鈦合金量身定制了新的涂層牌號ybg105，預計比原來的ybg102牌號壽命提高30％以上。

目前，針對航空發動機領域回轉件的特點，開發出通用型ngf槽型精加工車削刀片，刀片采用精磨，重復定位精度高，構建了完整的適合鈦合金、高溫合金從粗車到精車的槽型系列。

同時，株鉆開發出了新型槽刀系列，采用凸v定位方式，提高了刀片強度；刀片定位面采用精磨方式，提高了重復定位的可靠性。

株鉆刀具將以為客戶提供完整的工藝解決方案作為目標，不斷積累成功經驗，豐富產品系列，構建完整的航空零件加工刀具體系。相信株鉆會給航天航空加工領域帶來更多更好的技術服務和產品。

來源：中國刀具信息網

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