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航空业稳定可靠的加工工艺—碳纤维-铝合金叠材的干式切削
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        新一代飞机的机身、机翼、襟翼以及水平和垂直尾翼等诸多部件都包含碳纤维-铝合金叠层材料。在飞机的组装中,这类需要铆钉连接的部件上有大量包括锪窝的钻孔加工。多数场合下使用的设备为自动进给钻。孔的尺寸精度是最重要的考核指标,要求孔径在各层材料上保持严格一致。钻削的通常顺序是-进口和锪为碳纤维,出口为铝合金。

        在以前的加工工艺中通常使用微量润滑的冷却方式。加工完成后,必须对组件进行拆卸,清洁再重新装配。且加工通常分几道工序依次进行,并使用不同的刀具完成钻孔,铰孔直至最终孔径和锪窝。这种复杂的工艺方法加工时间长,加工成本高且尺寸不稳定。比如加工后孔和锪窝的中心线不在同一轴线上。

        为了改进这项工艺,玛帕研发了一种用于干式切削的锪窝钻。特殊的几何结构设计保证了切削热量不会传递到工件中。这种加工工艺避免了微量润滑的冷却方式,从而免除了对工件和生产环境的污染。

        这种硬质合金两刃钻兼顾了铝合金和碳纤维加工钻头的特性,且具有双钻尖角。这种结构保证了钻头优良的定心能力以及钻出口最小的毛刺生成。特殊的排屑槽设计保证了切屑的流畅排出。玛帕通过在锪窝刃口上做前角修正来使碳纤维的划窝过程避免劈裂和纤维残留。由于碳纤维是一种剧烈的磨损性材料,钻头需要做金刚石涂层。相比于未涂层刀具,这种涂层可以将刀具寿命延长8倍。

        目前这种干式切削的锪窝钻在加工碳纤维-铝合金叠材方面已经成功应用于我们的客户现场,使用的切削参数是转速5000rpm,进给0.1mm/rev。这款刀具的突出优势不仅体现在工艺可靠性、刀具寿命和加工结果上,而且加工过程也非常稳定。加工直径在4.1到11.11mm的范围内,刀具可以复合为划窝钻形式。
 

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        MAPAL Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG是加工各种材料所用精密刀具的世界领先供应商之一。公司成立于1950年,为来自汽车到航空航天工业以及从机床到厂房设备工程的重要客户供货。通过创新,这个家族公司为生产和加工技术建立趋势和标准。MAPAL将自己看作是技术合作伙伴,通过其刀具理念,为客户开发高效和资源节约的加工工艺。公司在全世界44个国家拥有生产设施、销售子公司和代表处。2016年,MAPAL 集团拥有5000名雇员,销售额达到5.75亿欧元。
 

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