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航空钛合金材料在加工中如何提高效率

随着对空中旅行和更高的飞机制造率的需求不断提升,相应挑战不断出现。新型飞机配备高效的发动机,由更轻且更坚固的材料制成更先进的零件。与发动机的其他组件相似,机匣通常采用加工困难的原材料制成,例如钛合金和高温合金。2015年7月16日北京航空航天大学在国防科技工业军民融合发展成果展上,亮相的一具使用大型金属构件激光增材制造技术所生产的大型部件,这具大型部件是航空飞行器所使用的机体部件之一。这款以实物展出的大型飞行器构件,是迄今国际上最大的激光增材制造主承力关键钛合金构件飞机机身整体加强框,无模、整体、快速研制。

3D打印技术可助中国加快新一代飞机的研发,3D打印技术可节省时间和材料,研究人员能短期内轻易打印出组装样机所需的各种高端、精密的零部件。没有制模和其他复杂的传统工序,造样机的成本要低很多,科学家可以不断制造更多复制品用于试验。然而,也有一些机匣由铝合金、不锈钢或甚至一些复合材料制成,而且不同材质所需刀具和切削参数也不同。为了实现发动机的最大推重比,在设计机匣的的过程中会尽可能将不影响其功能的材料去除,因此结构十分复杂,给制造商带来一系列挑战。

在机械加工过程中,往往会发生振动。这会使工件已加工表面上出现条痕或布纹状痕迹,使表面光洁度显著下降,还会使机床、夹具中的连接零件松动,缩短机床使用寿命,影响工件在夹具中的正确定位。此外,由于振动,势必降低切削速度,损坏切削工具,降低生产率,造成噪声污染。以往通过降低切削速度,减少切削量或减少进给速度等方法减小或消除振动,但是采用这种方法会降低效率。

SECO拥有专利的STEADYLINE?减振系统带来了全新的解决方案。该系统内置减振机构可以抑制由刀具传递至刀柄的振动。减振器阻止振动沿着刀柄传递,从而限制了切削组件的弯曲变形。因此,相比同等的整体式刀柄,STEADYLINE?减振刀柄的动态刚性提高了三倍。带有STEADYLINE?减振系统的标准刀柄提供了各种接口,可以满足车削,铣削,镗削,螺纹加工等多种应用。

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