9月26日上午西北工大&株洲鉆石航空零件高性能切削聯(lián)合實驗室建成并在西北工大友誼校區(qū)舉行了隆重的實驗室揭牌儀式。

       在揭牌儀式后，西北工業(yè)大學與株洲鉆石切削刀具有限公司還共同舉辦了“航空刀具應(yīng)用研討會”，邀請航空制造企業(yè)知名專家、科研單位相關(guān)學者聚焦航空先進技術(shù)、交流推廣航空刀具重大專項成果、助力我國航空高效切削技術(shù)水平提升。

       株洲鉆石(以下簡稱株鉆)副總經(jīng)理王社權(quán)對株鉆的刀具產(chǎn)品以及其在航空領(lǐng)域的應(yīng)用做了專題演講。目前在航空制造領(lǐng)域所用刀具中，以國外品牌為主，國內(nèi)航空年刀具消耗量高于5000萬的企業(yè)中，國產(chǎn)刀具占到36%的比例。國產(chǎn)刀具應(yīng)用少，歸根到底是其在加工效率、加工質(zhì)量、加工工藝及合作方面存在問題。株鉆針對這些問題，深入研究鈦合金、高溫合金及鋁合金材料的特征及切削機理、切削工藝優(yōu)化等，對公司的刀具產(chǎn)品進行了改進。其切槽刀、鈦合金加工用銑刀、復合材料刀具、可轉(zhuǎn)位拉刀系統(tǒng)及可換頭銑刀等產(chǎn)品滿足了行零部件的加工需求，提高了生產(chǎn)效率。

       西北工業(yè)大學張定華教授對刀具磨損的多態(tài)演化模型及虛擬傳感監(jiān)測方法做了匯報。國內(nèi)航空發(fā)動機關(guān)鍵構(gòu)建在控形、控性、及控穩(wěn)方面存在不足，從刀具方面來尋找原因，一方面是對后刀面刃口力重視不足。刀具磨損是難加工材料切削加工過程中時變性最強的因素，直接影響加工過程的穩(wěn)定性和零件表面的完整性。另一方面是缺乏有效的刀具狀態(tài)監(jiān)測與控制方法。為解決這個問題，研究小組建立了機床能耗模型，分解了界面參數(shù)對切削系數(shù)的影響，以及后刀面磨損狀態(tài)的影響。建立了刀具磨損多態(tài)演化模型，通過改進的切削力模型實現(xiàn)了刀具磨損及工況參數(shù)的偵測識別。

　　航空制造企業(yè)致力于加工難點的突破

　　接下來來自中航工業(yè)西安航空動力公司首席技術(shù)專家劉智武介紹了航空發(fā)動機盤軸類零件制造技術(shù)需求。劉智武先生首先介紹了大涵道比發(fā)動機的結(jié)構(gòu)，他介紹說，盤/軸是發(fā)動機的關(guān)鍵、重要轉(zhuǎn)動類零件，相關(guān)軸類零件因為其長徑比大，結(jié)構(gòu)復雜及材料的特殊性，往往比較難加工。接著，劉智武先生介紹了航空發(fā)動機盤軸類零件制造技術(shù)需求及刀具需求。技術(shù)需求方面主要為制造符合性、抗疲勞制造、低應(yīng)力、防變形幾個方面。對加工刀具系統(tǒng)的需求一般有如下幾個方面：耐磨性、高韌性、良好的斷削性能，具有高效減震功能的特殊結(jié)構(gòu)刀桿的設(shè)計與制造，可實現(xiàn)數(shù)字化控制的刀具系統(tǒng)，特殊結(jié)構(gòu)的全面刀具的設(shè)計與制造，滿足表面完整性控制要求的高效切削刀具。

　　航空發(fā)動機整體葉輪葉盤的特點是葉片薄、剛性差、材料去除量大，加工困難，要加工這些零件對刀具提出了很高的要求，中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司(以下簡稱南方工業(yè))首席專家鄭學著介紹說，其公司在鈦合金整體葉輪、葉盤加工中，采用圓錐波刃球頭銑刀，加工效率比直柄玉米銑刀提高了4倍。目前航空制造類企業(yè)對于國內(nèi)刀具企業(yè)的需求是：提供用于切削物理仿真所需的刀具模型和參數(shù)，建立基于零件特征的刀具切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫，研發(fā)高精、高效、高可靠性的系列化刀具。

　　　　鈦合金、高溫合金及不銹鋼是航空零部件中常用的材料，這些材料的加工難度很大，需要先進的加工技術(shù)和設(shè)備，沈陽黎明技術(shù)中心專家趙明先生結(jié)合實際生產(chǎn)情況對難加工材料加工中需要的先進技術(shù)做了詳細說明。先進加工技術(shù)有高速切削、超精密、及機、電、光、聲、磁、冷、熱、化學的一體化。目前這些先進加工技術(shù)朝著精密化、高效化、極限化、智能化及加工環(huán)境綠色化方向發(fā)展,自動產(chǎn)生零部件的加工方案和初步加工參數(shù)，根據(jù)工件形狀變化實時優(yōu)化調(diào)整加工參數(shù)，對機床故障進行自診斷、自排除和自修復。

　　高校理論聯(lián)系實際，不斷研發(fā)新技術(shù)

　　山東大學劉戰(zhàn)強教授對切削刀具對航空零件加工表面完整性的影響做了專題報告。切削刀具對鈦合金及鎳基合金加工表面在幾何質(zhì)量、表面粗糙度方面有影響，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，刀具結(jié)構(gòu)對加工表面完整性幾何特征的影響表現(xiàn)在：當?shù)毒咔暗睹婵棙?gòu)方向垂直于切屑流動方向時，刀屑接觸面摩擦系數(shù)降低程度最大，獲得的加工表面粗糙度值最小。刀尖圓弧半徑增大導致加工表面塑性變形層深度增大。另外，刀具材料對加工表面完整性幾何特征的影響表現(xiàn)在：涂層導致刀具表面粗糙度和刀具切削刃鈍圓半徑增大，使得涂層刀具獲得的加工表面粗糙度更大。

　　哈爾濱理工大學機電工程學院院長劉獻禮教授以"盤環(huán)軸類零件材質(zhì)切削加工機理及可靠性研究"為題，結(jié)合目前的實踐研究做了分享報告。劉教授詳細分析了盤環(huán)軸類零件材質(zhì)切削加工中的各種刀具磨損、破損及失效形式，并對刀具失效界限圖給定了幾條參考曲線，為切削參數(shù)設(shè)定提供了參考。同時，劉教授還分享了關(guān)于盤環(huán)軸類零件切削過程穩(wěn)定性的研究及實驗分析，以及盤環(huán)軸類零件已加工表面完整性的研究與實驗分析。