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掌握航空航天領域（yù）的難加工加工（gōng）材料（liào）

2025-3-13 來源：伊斯卡作者（zhě）：-

加工技術與挑戰

航空航（háng）天工業零（líng）件製造中，一個明（míng）顯的趨勢就是難加工材料的使用增多。這體現在具有更高的強度（dù）和耐熱性（xìng）能的新合金的引入，複合材料（liào）的廣泛應用，以及金屬-複合材料混合結構材料的（de）使用。

為應對這些難加工材料的挑戰，金（jīn）屬（shǔ）加工行（háng）業基於現代數控機床（chuáng）和CAM係統的強大能力，引入了新的切（qiē）削策略。在整（zhěng）個加工環節中，直（zhí）接接（jiē）觸被加（jiā）工（gōng）材料並在加工過程（chéng）中去除工件的最終環節是切削刀具，它是整個加（jiā）工過程中最“保守”的一環，其發展較為緩慢，往往會阻礙先進機床性能的充分發揮。為了克服現有的加工難題，必須降低切削參數，這就（jiù）會導致生產效率低下和加工成本增加（jiā）。顯而易見，在刀具領域的每一個哪怕是微小的進展，都有可能為加工這些難加工材料帶來顯著改善。因此，金屬加工行業對切（qiē）削刀具領域的最新進展充滿期待（dài），希望刀（dāo）具能夠幫助金屬加工更上一層樓。

那麽對於有效加工難切削的（de）航空航天材料用的刀具，主要的要求（qiú）是什麽呢？簡而（ér）言之（zhī），它們需要具備硬度高、耐用且精確的特性，以（yǐ）實現高效加工，同時確保可預測且穩定的長刀具壽命以及所需的精度水平。滿（mǎn）足這些合理（lǐ）的（de）要求（qiú）需要付出（chū）巨大的努（nǔ）力，也會麵臨諸多挑戰。每一項新進展都涉及（jí）大量的研發工作以及廣泛的測試。

因此（cǐ），刀具研發的重點集中在以下幾個方麵：

✦ 切削材（cái）料的（de）牌號

✦ 刀具設計

✦ 刀具的數字（zì）化組件

在切削材（cái）料方（fāng）麵，重點（diǎn）是提高硬度、耐磨性和高溫強度。通過引入新的塗層（céng），特別是基於納米技術的（de）塗層，以及擴展使用超硬切削材（cái）料（如立方氮化硼（péng）CBN和陶瓷）來實現這一目標。

在（zài）刀具設（shè）計方麵，改進的重點在於優化宏觀和微觀幾何（hé）刃型，例如切（qiē）削楔形設計和切削刃處理，以提高切削性能（néng）。計（jì）算機建模結合計算力學和增（zēng）材製造（AM）的強大能力，為塑造切削刃、卷（juàn）屑槽和內冷通道的形（xíng）狀（zhuàng）提供了全新的可（kě）能性。這有助於更好的（de）排屑（xiè）和冷卻液的供（gòng）應，從而提升刀具性能（néng）。一個關鍵方向是（shì）通過先進的（de）切削幾何刃型來提高（gāo）刀具的抗振性，增強刀具結構的剛性，並采用減（jiǎn）振刀柄。

刀具的數字化組件包括數字孿生及各種軟件產品，這些可以實現虛擬（nǐ）組裝、加工仿真、切削參數選擇、刀（dāo）具壽命（mìng）估算以及必要的計算，如確定加工功率和切削力等。伊斯（sī）卡期望這一（yī）組件能夠與數據交換的標準（zhǔn）兼容，以滿足與日俱增（zēng）的智能製造的需求。

伊斯卡應對之策（cè）

在伊斯（sī）卡——刀具製造領域的領（lǐng）導者，最新的（de）LOGIQUICK新（xīn）產品發布（bù）中，這些顯著趨勢清晰（xī）可見。

伊（yī）斯卡推出了兩款全新的具有PVD塗層的（de）硬質合金牌號：IC1017是伊斯卡專為（wéi）車削加工鎳基高溫合金（HTSA）而推出的牌（pái）號，IC716則專為高性能可轉位銑削鈦合金而設計（jì）。伊斯卡還擴展了減振整體硬質合金立銑（xǐ）刀係列，新增了采用青銅色IC608硬質合金牌號（hào）的（de）產品，該牌號是（shì）ISO S組應用（切削高溫（wēn）合金和鈦合金）的首選。此外（wài），伊斯卡的工（gōng）程師還（hái）研發了一款IC5600硬質合（hé）金牌號，專用（yòng）於銑削鋼材（ISO P組）。該牌號結（jié）合了亞（yà）微米基體、CVD塗（tú）層和塗層後處理技術，提（tí）高了抗磨損性和耐熱負（fù）荷，特別是在加工高強度鋼時，能夠提高切削速度（dù）。

CERMILL是一款全新的立銑刀係列，采用可轉位單麵圓形刀片，產品頗具亮點。首先，該係列采用了一種巧妙的高剛性刀片夾緊機製，與相同直徑的類似刀（dāo）具的典型設計相（xiàng）比，這種機製允許增加刀（dāo）具齒數（shù），並且能夠簡單地旋轉和更換刀片，無需將立銑刀從刀（dāo）柄上取下。其（qí）次，這些刀（dāo）片（piàn）采用了專門為加工高溫合金（HTSA）而研發的陶（táo）瓷材料。

伊斯卡還擴展了其抗振產品係列，采用創新的（de）內置減振機製以增強減振效果。伊斯卡還在（zài）其車削係列中（zhōng）增添了適用於（yú）加工深度為柄徑12倍和14倍（bèi）的減振鏜杆。此外，銑削係列中還包括帶MULTI-MASTER接（jiē）柄的減振刀柄（bǐng）。

QUICK-X-FLUTE是一款全新的加長槽（cáo）的套（tào）式銑刀係列，專為在粗銑加（jiā）工中實現高（gāo）金屬去（qù）除率（MRR）而研（yán）發，適用於（yú）難加工材料（liào），如高溫合金和鈦合金（ISO S）、奧（ào）氏體（tǐ）和雙相不鏽鋼（ISO M）以及（jí）鋼（ISO P）。這款“玉米”銑刀（dāo）采（cǎi）用高性價比（bǐ）的雙麵方形刀片（piàn），有8個可（kě）轉位切（qiē）削刃。該（gāi）銑刀設（shè）計的關鍵特點是優化的刃型，在確保銑刀剛性的同時（shí），還能實現高去除率時有效的切屑流動。QUICK-X-FLUTE銑刀還配（pèi）有內冷，能夠精準輸送高壓冷卻液，並配備可更（gèng）換噴嘴和前端噴口，確保直接將（jiāng）冷卻（què）液輸送到切削區，從而改善冷卻（què）和潤滑效（xiào）果，優化切（qiē）屑（xiè）控製。

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冷卻液供應（yīng）已成為現代刀具設計中主要（yào）的關注點。在PICCO係列微型車刀中，伊斯卡（kǎ）推出（chū）了帶有內（nèi）冷通道的（de）新型刀片。在孔加工方麵，伊斯卡推出了（le）全新三刃硬質合金鑽，有三個冷卻（què）液出口。在刀具夾（jiá）持方麵（miàn），伊斯卡最新推出的刀柄沿刀柄孔新增了冷卻通道。此外，在伊（yī）斯卡經典的HELIMILL可（kě）轉位（wèi）銑刀係列（liè）中，研發工程師升級了（le）設計，利用計算流體動力學（CFD）軟件最（zuì）大限度地提高流量，最（zuì）小化壓降。

伊斯卡還對（duì）NEOITA係統進行了改進（jìn），它是伊斯卡（kǎ）數字工具組件的重要組（zǔ）成部分。NEOITA是一個專家係（xì）統，能夠為特定應用推薦最優刀具解決（jué）方案及預測刀具壽命。如今，NEOITA還包括一些新功能，其中之一就（jiù）是由人工智能支持（chí）的（de）信息檢索，專（zhuān）門用於檢索有關工件材料的詳細數據，包括其冶金成分和常見（jiàn）用途。

在難切（qiē）削的航空航（háng）天材（cái）料加工中（zhōng）提（tí）高性能是一項複雜的挑戰（zhàn）。為了解決這個問題，刀具製造商不斷努力提供更先進、更高效的解決方案（àn）。雖然尚（shàng）未出現突破性的（de）技術（shù）革新（xīn），但近期的發展表（biǎo）明金屬加工領域正在穩步前進。

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