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为难加工材料加工技术提供解决方案 浏览:
文章来源:中国刀具信息网  添加人:阿刀   添加时间:2014-08-28

2014年7月26日--由国防科技工业“难加工材料加工”技术研究应用中心和慧自得市场营销策划(北京)有限公司联合举办的“航空航天难加工材料加工技术研讨会”隆重召开。

航空领域的创新周期正在加快,在五年左右的时间,便有一批新的制造技术投入到应用当中。因此,对于制造业而言,只有跟上世界航空产业新技术的应用和升级,提高核心竞争力,才能融入到世界航空制造体系之中。航空制造业又具有极大的特殊性,众所周知,目前的航空领域正向轻量化方向发展,难加工材料的比例在飞机零部件中越来越高,加工制造过程中任何的加工不当、效率低下、质量问题都会导致严重的后果,因此,航空制造业对制造工具和手段有着非常高标准的要求。 

在国防科技工业难加工材料加工技术研究应用中心主任徐九华教授和南京航空航天大学机电学院李亮教授的倡导下,世界知名的机床、刀具、控制系统、软件、切削液供应商同来自航空航天企业近40位技术骨干展开了广泛深入的讨论,话题主要集中在:高性能的机床设备及解决方案、高效耐用的切削刀具、智能化的控制系统、适应性的数控程编技术、稳定的冷却润滑技术、精微加工的特种加工设备。

瓦尔特 新挑战需要新方案

瓦尔特全球能效中心航空航天行业经理Jim Dale先生从刀具角度,为与会者介绍了瓦尔特针对航空航天重点部件的全方位的解决方案。重点有:机翼加工,材料主要为钛合金和铝合金;机身加工,材料主要为复合材料;起落架加工,材料主要为钛合金和高强度钢件;发动机加工,主要是难加工材料的加工。

针对机身刀具方案,瓦尔特展示了9款产品,有用于5轴实现型腔精铣的,还有用于粗铣的铣刀产品;针对CFRP结构件加工,瓦尔特给出了9种刀具产品;针对襟翼导轨刀具方案,也是同样数量的刀具产品,都用于钛合金材料的加工;另外还包括起落架刀具方案、发动机刀具方案、发动机机匣刀具方案、涡轮叶片刀具方案的全面介绍。

作为创新型企业,瓦尔特针对航空航天领域拥有很多技术创新,比如HSM  ConeFit™ 钛合金件型腔精加工。刀具悬伸可达 4、5、6 和 7×Dia, 满足较深型腔的加工要求,Cone-fit 接口设计, 保证刀具跳动精度,全新设计 Ti 50 特殊的背切设计, 优化了层切时的表面质量,全新设计 Ti 50 具有 0.5、1 和 1.5×Dc 切削刃长,Da = 25mm。另外,就是HPC-用于钛合金加工刀具,刀具拥有增强的侧韧带设计和副切削刃减震设计,还有不等螺旋角设计,特殊的柄部处理可防止加工时被拉出,最重要的是,该产品有用于外冷的冷却槽以及内冷却孔设计。

除了以上两大技术创新,Jim Dale先生还介绍了瓦尔特Sky·tec™ - NFT, NMT, NRT 刀片槽型以及陶瓷刀具技术。最后对瓦尔特于2013年EMO展会上推出的低温冷却技术做了简要介绍,该技术主要用于叶片铣削,采用二氧化碳冷却技术,极大降低了材料的热变形,对工件的加工效率和加工质量都有极高的提升。

海德汉 持续技术创新

约翰内斯·海德汉博士(中国)有限公司技术总监张兴全博士对航空航天领域面临的挑战与需求进行了充分的分析。挑战一:新型难加工材料--超高强度钢、高温合金、CFRP、C/C、C/Si等;挑战二:零件结构变得更复杂;挑战三:更高的加工质量要求;挑战四:加工能效 / 绿色制造;挑战五: 新加工原理/工艺(增材制造/高能束)。

因此,航空业零部件加工需要有效机床操作,如CAM生成程序编辑使用舒适性以及程序流程的可读性;较高的生产效率,如加工后无需大量手工作业,进行快速而精确的机床操作;出于对贵重原材料加工的考虑,需要高加工精度、稳定切削条件以及高可靠性的五轴加工;最后是可跟踪性,需要完善工艺文档以及在机尺寸检测。随后,张博士针对测量/检测技术,为与会嘉宾就单场扫描技术、绝对式测量技术、高效智能在机检测进行了深入细致的介绍。

作为张博士演讲的第三部分,他对海德汉的数控加工技术做了详细的介绍,其中包括海德汉的高速加工技术、五轴加工技术、复合化技术、智能控制技术以及自动化/信息化技术。其中海德汉的动态高效、动态高精技术引发了众多讨论。

海德汉“动态高效”功能集成了TNC的多项重切削数控功能:自适应控制--AFC功能根据加工条件优化进给速率;有效振颤控制--ACC功能降低振颤趋势并允许用户使用更大进给速率和更大进给量;摆线铣削--快速铣削槽和型腔。它使操作人员工作更轻松,加工速度更快更稳定,结果更加可预见,从而提高效率。“动态高效”提供有效的智能化加工控制功能,提高材料切除率的同时,缩短了加工时间。另外,正如海德汉数控系统的一贯传统,这些功能同样非常方便用户使用。

达尔康 软件智能夹具与自动化生产

Delcam中国总部技术总监翟万略先生从事CAD/CAM应用及企业信息化系统实施咨询工作十余年。在高速、高效加工,机器人车身加工应用、数字化毛坯、五轴高安全性加工以及数控机床在线质量控制、自适应加工、工艺质量自动化方面有丰富的实施经验和创新思路,同时是转化国外先进制造技术到国内制造业应用的领先者和倡导者。他以“软件智能夹具与自动化生产”,展开了针对CAD/CAM在航空航天领域典型应用的阐述。

Delcam关注以下技术:一是自适应加工技术,精准制造需要考虑加工部分的定位、毛坯的初始形态、精加工需要的形状三个方面,一个环节不能实现,那么自适应加工将不能进行;二是机床工艺精度检测,主要是测头的误差补正、五轴机床旋转轴的误差监测以及检测系统稳定性避免错误,另外就是需要有报告生成和可追溯性;三是工序监测;四是生产工艺自动化,这里包括自动驱动和过程监测、减少人为操作、预知和避免错误发生、在企业信息管理平台传输数据、自动归档关键数据,形成闭环制造;五是增材制造;六是机床机器人;七是系统自动化。

翟万略先生又以波音787飞机翼板、起落架连接关键件以及叶片加工为例,为与会者详细介绍了Delcam在航空航天制造领域的贡献和优势,引起了在场听众的一致好评。

恒轮 关注复合加工和重切削

恒轮机床资深专家顾海龙先生就HELLER径向进刀系统、HELLER新型的铣车复合加工、五轴重切削、空间的重切削以及四轴加工的重切削应用五个方面,阐述了HELLER在航空航天领域复合加工和重切削方面的优势。

在传统车床上进行非旋转类工件的车削加工,这就涉及到如何在车床上固定工件、如何找到车削旋转轴、如何进行工件的动平衡以及当一个工件上有多个车削旋转轴,如何重复以上工作等等问题。而HELLER径向进刀系统是在卧式加工中心上实现复合加工。设备具有U-轴(DIN),可以提供一条附加数控轴,用来控制在U方向的运动(平行于X轴,垂直于主轴中心轴);径向进刀系统,是指整个系统,包括U-轴、平面车头和实现径向进刀片的刀柄结构,以及机床上相应的机械结构;平面车头,是指可以实现刀具机械调整的机构,整个平面车头可以作为一个刀具放在刀库中。HELLER新型的铣车复合加工C 系列机床提供了HELLER最好的工艺能力。这个系列的机床将两种最重要的加工工序整合到了一起——车削和铣削,非常适合高切削力的重切削。就五轴重切削而言,HELLER介绍了两款适合五轴重切削的主轴,分别为叉型摆动头PCT 100和万能翻转头PCU 100。

与会者结合自身的加工现状,提出了很多具有针对性的问题,与演讲者及进行了深度探讨和交流。虽然一天的会议安排得很紧密,但很多与会者还表示意犹未尽。徐九华教授对研讨会给予了高度肯定,他表示:“出于航空航天领域的特殊性,很少有机会能把该领域如此多核心企业召集到一起,并找到共性问题做集中解决。此次以难加工材料加工解决方案为主题的研讨会,定位非常精准,为供应商和使用方提供了一个对等的、定制的交流平台,不仅解决实际加工难题,还展示了航空航天制造领域未来的发展热点和前景,有效促进了该领域产学研这一生态链的发展。”

国防科技工业难加工材料加工技术研究应用中心主任徐九华教授

 

图1. 国防科技工业难加工材料加工技术研究应用中心主任徐九华教授

 南京航空航天大学机电学院李亮教授

 

图2. 南京航空航天大学机电学院李亮教授

 

 

 瓦尔特全球能效中心航空航天行业经理Jim Dale先生

 

图3. 瓦尔特全球能效中心航空航天行业经理Jim Dale先生

 约翰内斯·海德汉博士(中国)有限公司技术总监张兴全博士

 

 

图4. 约翰内斯·海德汉博士(中国)有限公司技术总监张兴全博士

Delcam中国总部技术总监翟万略先生

 

 

图5. Delcam中国总部技术总监翟万略先生

恒轮机床资深专家顾海龙先生

 

图6. 恒轮机床资深专家顾海龙先生