Технология переработки и проблемы 

Явной тенденцией в производстве деталей для аэрокосмической промышленности является увеличение использования труднообрабатываемых материалов. Это отражается на внедрении новых сплавов, обладающих большей прочностью и жаростойкостью, широком использовании композитов, использовании металлокомпозитных гибридных конструкционных материалов.

Чтобы решить проблемы, связанные с этими труднообрабатываемыми материалами, металлообрабатывающая промышленность внедрила новые стратегии резки, основанные на мощных возможностях современных станков с ЧПУ и систем CAM. Во всем процессе обработки последним звеном, которое непосредственно контактирует с обрабатываемым материалом и удаляет заготовку во время обработки, является режущий инструмент. Это самое «консервативное» звено во всем процессе обработки. Его развитие происходит относительно медленно и зачастую препятствует полноценной работе современных станков. Чтобы преодолеть существующие трудности обработки, необходимо уменьшить параметры резания, что приведет к низкой эффективности производства и увеличению затрат на обработку. Очевидно, что любое небольшое достижение в области режущих инструментов может привести к значительным улучшениям в обработке этих труднообрабатываемых материалов. Поэтому металлообрабатывающая промышленность полна ожиданий от новейших разработок в области режущего инструмента, надеясь, что эти инструменты помогут вывести обработку металла на более высокий уровень.

Так каковы же основные требования к инструментам для эффективной обработки труднообрабатываемых аэрокосмических материалов? Проще говоря, они должны быть твердыми, долговечными и точными, чтобы обеспечить эффективную обработку, обеспечивая при этом длительный, предсказуемый и стабильный срок службы инструмента и необходимый уровень точности. Удовлетворение этих разумных требований требует огромных усилий и сопряжено со многими проблемами. Каждая новая разработка включает в себя обширные исследования и разработки, а также обширные испытания.

Таким образом, основное внимание в исследованиях и разработках инструментов уделяется следующим аспектам:

✦ Класс режущего материала

✦ Дизайн инструмента

✦ Цифровые компоненты инструментов

Что касается режущих материалов, основное внимание уделяется повышению твердости, износостойкости и жаропрочности. Это достигается за счет внедрения новых покрытий, особенно на основе нанотехнологий, а также расширения использования сверхтвердых режущих материалов, таких как кубический нитрид бора (CBN) и керамики.

Что касается конструкции инструмента, улучшения направлены на оптимизацию макро- и микрогеометрических форм кромок, таких как конструкция режущего клина и обработка режущей кромки, чтобы улучшить производительность резания. Компьютерное моделирование в сочетании с мощью вычислительной механики и аддитивного производства (АП) открывает совершенно новые возможности для формирования режущих кромок, канавок для стружки и внутренних каналов охлаждения. Это способствует лучшей эвакуации стружки и подаче СОЖ, тем самым улучшая производительность инструмента. Ключевым направлением является повышение виброустойчивости инструмента за счет усовершенствованной геометрии резания, повышение жесткости конструкции инструмента и использование виброгасящих держателей инструмента.

Повышение производительности при обработке труднообрабатываемых аэрокосмических материалов является сложной задачей. Чтобы решить эту проблему, производители инструментов постоянно стремятся предоставить более совершенные и эффективные решения. Хотя революционные технологические инновации еще не появились, последние события показывают, что область обработки металлов стабильно развивается.