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西北工大与株洲钻石联合举办航空零件高效切削及高性能刀具应用研讨会

2017-09-27  来源:金属加工在线  
  9月26日上午西北工大&株洲钻石航空零件高性能切削联合实验室建成并在西北工大友谊校区举行了隆重的实验室揭牌仪式。
  在揭牌仪式后,西北工业大学与株洲钻石切削刀具有限公司还共同举办了“航空刀具应用研讨会”,邀请航空制造企业知名专家、科研单位相关学者聚焦航空先进技术、交流推广航空刀具重大专项成果、助力我国航空高效切削技术水平提升。

  校企联手共促航空工业发展
  株洲钻石(以下简称株钻)副总经理王社权对株钻的刀具产品以及其在航空领域的应用做了专题演讲。目前在航空制造领域所用刀具中,以国外品牌为主,国内航空年刀具消耗量高于5000万的企业中,国产刀具占到36%的比例。国产刀具应用少,归根到底是其在加工效率、加工质量、加工工艺及合作方面存在问题。株钻针对这些问题,深入研究钛合金、高温合金及铝合金材料的特征及切削机理、切削工艺优化等,对公司的刀具产品进行了改进。其切槽刀、钛合金加工用铣刀、复合材料刀具、可转位拉刀系统及可换头铣刀等产品满足了行零部件的加工需求,提高了生产效率。

株洲钻石副总经理王社权
  西北工业大学张定华教授对刀具磨损的多态演化模型及虚拟传感监测方法做了汇报。国内航空发动机关键构建在控形、控性、及控稳方面存在不足,从刀具方面来寻找原因,一方面是对后刀面刃口力重视不足。刀具磨损是难加工材料切削加工过程中时变性最强的因素,直接影响加工过程的稳定性和零件表面的完整性。另一方面是缺乏有效的刀具状态监测与控制方法。为解决这个问题,研究小组建立了机床能耗模型,分解了界面参数对切削系数的影响,以及后刀面磨损状态的影响。建立了刀具磨损多态演化模型,通过改进的切削力模型实现了刀具磨损及工况参数的侦测识别。

西北工业大学教授张定华
  航空制造企业致力于加工难点的突破
  接下来来自中航工业西安航空动力公司首席技术专家刘智武介绍了航空发动机盘轴类零件制造技术需求。刘智武先生首先介绍了大涵道比发动机的结构,他介绍说,盘/轴是发动机的关键、重要转动类零件,相关轴类零件因为其长径比大,结构复杂及材料的特殊性,往往比较难加工。接着,刘智武先生介绍了航空发动机盘轴类零件制造技术需求及刀具需求。技术需求方面主要为制造符合性、抗疲劳制造、低应力、防变形几个方面。对加工刀具系统的需求一般有如下几个方面:耐磨性、高韧性、良好的断削性能,具有高效减震功能的特殊结构刀杆的设计与制造,可实现数字化控制的刀具系统,特殊结构的全面刀具的设计与制造,满足表面完整性控制要求的高效切削刀具。

中航工业西安航空动力公司首席技术专家刘智武
  航空发动机整体叶轮叶盘的特点是叶片薄、刚性差、材料去除量大,加工困难,要加工这些零件对刀具提出了很高的要求,中国航发南方工业有限公司(以下简称南方工业)首席专家郑学著介绍说,其公司在钛合金整体叶轮、叶盘加工中,采用圆锥波刃球头铣刀,加工效率比直柄玉米铣刀提高了4倍。目前航空制造类企业对于国内刀具企业的需求是:提供用于切削物理仿真所需的刀具模型和参数,建立基于零件特征的刀具切削参数数据库,研发高精、高效、高可靠性的系列化刀具。

南方工业首席专家郑学著
  钛合金、高温合金及不锈钢是航空零部件中常用的材料,这些材料的加工难度很大,需要先进的加工技术和设备,沈阳黎明技术中心专家赵明先生结合实际生产情况对难加工材料加工中需要的先进技术做了详细说明。先进加工技术有高速切削、超精密、及机、电、光、声、磁、冷、热、化学的一体化。目前这些先进加工技术朝着精密化、高效化、极限化、智能化及加工环境绿色化方向发展,自动产生零部件的加工方案和初步加工参数,根据工件形状变化实时优化调整加工参数,对机床故障进行自诊断、自排除和自修复。

沈阳黎明技术中心专家赵明
  高校理论联系实际,不断研发新技术
  山东大学刘战强教授对切削刀具对航空零件加工表面完整性的影响做了专题报告。切削刀具对钛合金及镍基合金加工表面在几何质量、表面粗糙度方面有影响,经过研究发现,刀具结构对加工表面完整性几何特征的影响表现在:当刀具前刀面织构方向垂直于切屑流动方向时,刀屑接触面摩擦系数降低程度最大,获得的加工表面粗糙度值最小。刀尖圆弧半径增大导致加工表面塑性变形层深度增大。另外,刀具材料对加工表面完整性几何特征的影响表现在:涂层导致刀具表面粗糙度和刀具切削刃钝圆半径增大,使得涂层刀具获得的加工表面粗糙度更大。

山东大学教授刘战强
  哈尔滨理工大学机电工程学院院长刘献礼教授以"盘环轴类零件材质切削加工机理及可靠性研究"为题,结合目前的实践研究做了分享报告。刘教授详细分析了盘环轴类零件材质切削加工中的各种刀具磨损、破损及失效形式,并对刀具失效界限图给定了几条参考曲线,为切削参数设定提供了参考。同时,刘教授还分享了关于盘环轴类零件切削过程稳定性的研究及实验分析,以及盘环轴类零件已加工表面完整性的研究与实验分析。

 哈尔滨理工大学机电工程学院院长刘献礼
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