山特维克可乐满：优化刀具解决方案助力航空制造业

内容摘要：为了满足不断增长的航空旅行需求，众多商用飞机项目正在不断上马，此时选择正确的加工方案，从而使机床的生产效率实现最大化就变得尤为重要。

　　目前，世界各大厂商生产飞机的能力已接近极限。根据波音公司针对整个市场提供的统计数据，未来12到15年内，全世界共需生产27,000架货运飞机和大型客机。航空公司不仅将购进更多新型飞机，还将对现有飞机进行更新换代。

　　在这个油价高涨的时代，OEM生产厂商和处于他们供应链各个环节上的合作伙伴都受到了来自航空公司的压力。为了尽可能压低航班票价和空运价格，他们也要求飞机生产厂商不断审核成本。

　　制造业面临的挑战

　　山特维克可乐满始终致力于为航空工业的特定加工应用开发产品，从而帮助制造商以最小的投入来满足不断增加的订单生产需求。

　　山特维克可乐满是英国“先进制造研究中心”（AMRC）的合作伙伴。该中心位于谢菲尔德市，由在航空制造各个领域处于世界领先地位的企业和国际性研究机构投资4500万英镑共同建成。波音公司与AMRC达成为期10年的协议，将不断投资于AMRC的研发项目，为制造业提供增值解决方案。

　　山特维克可乐满通过AMRC来验证新的加工理念，并将通过实践检验的切削参数提供给客户帮助他们解决实际应用问题。在最新的一个飞机结构件加工的案例中，所有加工部位都是特征不同的凹槽。山特维克可乐满和AMRC共提出了25种加工这种凹槽的可行办法，随后又根据生产效率和效益以及刀具寿命等因素进一步确定了5种最为可行的方法。这些方法已被提供给山特维克可乐满位于瑞典的应用研究中心，经过一系列改进，它们将被编入公司印发的“钛合金铣削加工应用指南”。

　　山特维克可乐满在瑞典的应用研究中心已有多年历史，但是自从英国成为除美国外世界最大的航空航天工业基地（现在具有各种技能的雇员已超过120,000名），公司在英国位于西米德兰兹郡哈利素文市的总部也成立了航空航天应用中心（AAC）这一专门机构。

　　通过两个中心不同的研究项目，山特维克可乐满编制了针对Inconel 718等高温合金加工的应用指南（HRSA指南）和叶片加工指南（航空发动机应用指南），还有许多针对复合材料加工应用的研究正在进行中。所有这些应用资料都可从山特维克可乐满的网站下载。影响高温合金加工最重要的因素之一是刀具材料。例如，公司现提供两种Sialon（硅铝氧氮）陶瓷材质，用于高温合金的仿形加工和型腔加工：CC6065材质具备高韧性和加工可预测性，在半精加工阶段是替代晶须陶瓷的经济选择；CC6060则具备抗沟槽磨损的特性，是开放式仿形加工的首选。

　　山特维克可乐满的研究平台范围广泛，其研究结果使客户的加工过程更具连贯性和稳定性，这山特维克可乐满有别于市场上其他刀具品牌的的因素之一。山特维克的工程师能够根据航空航天特定加工应用场合中的切深和进给，准确计算出刀具寿命。了解了这一信息，就可精确计算生产成本。

　　在实际加工中，切削刀具知识考虑因素之一，刀柄的尺寸和形状也应受到充分关注，以避免工件与或工装夹具的干涉。在航空航天加工生产对这一因素的考虑特别重要，因为一个零件的报废会带来高达60,000英镑的损失。

　　精确评估，创造节约

　　在山特维克可乐满航空航天应用中心帮助工程师们向客户证明他们能够在实际零件加工中获得显着的生产时间节约，无论是针对客户将要加工的零件，还是已经在加工的零件。生产时间的节约能为整个生产过程带来显着的成本节约。

　　对加工过程的全面评估使山特维克可乐满和客户的工程师都能重新审视现有零件或新零件的加工方案，而他们能在任何一个方案找到节约生产成本的机会。使用最新的技术、刀具和刀柄系统，配以优化的走刀路径、进给和转速，这些都可以缩短加工时间。此外，正确的编程也能起到关键的作用。加工流程的优化可以分为五个阶段：

　　1.客户提供图纸、设备和工件材料等信息。

　　2.山特维克可乐满优化刀具方案，选择应用方法，制定节约计划。

　　3.根据客户的机床情况，山特维克可乐满制定编程策略。

　　4.程序模拟和验证。

　　5.通过实际加工，向客户验证节约计划的成果。

　　AAC近期在航空航天领域的获得了众多成功案例。例如：以前生产一个钛合金零件需要通过两道工序，总加工时间长达614分钟。而现在这一加工仅需199分钟。这一解决方案已被应用到10个类似的零件上，每年产生的生产成本节约高达230,000英镑。

　　在类似的案例中，原先生产一个发动机零件需要多道工序，整个加工时间为480分钟，现在只需要一道工序，加工时间缩短至53分钟。在另一个案例中，一个机身结构件的加工时间从1,030分钟降低到350分钟，每年可节约70,000英镑。

　　总而言之，优化的刀具与解决方案意味着更高的投资回报。