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Laophora aerea Turici

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Airbus S.A.S Įkurta 1970 m. Airbus Indurstie
2001 m. Airbus S.A.S Centrinė būstinė Tulūza, Prancūzija Veiklos sritys Aviacinė-kosminė Produkcija Komerciniai oro laineriai Darbuotojų skaičius 55 000 Svetainė www.airbus.com

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എയര്‍ബസ്‌ എസ്.എ.എസ്
(Airbus S.A.S.)

തരം Subsidiary of EADS സ്ഥാപിതം 1970 (Airbus Industrie)
2001 (Airbus S.A.S.) ആസ്ഥാനം ടൌലൌസ്, ഫ്രാന്‍സ് പ്രമുഖ വ്യക്തികള്‍ Louis Gallois, CEO
Andreas Sperl, CFO
John Leahy, Sales Director വ്യവസായ മേഖല Aerospace ഉല്‍‌പന്നങ്ങള്‍ Commercial airliners (list) വിറ്റുവരവ് €23,500 million (2005) തൊഴിലാളികള്‍s 57,000+ Parent EADS മുദ്രാവാക്യം "Setting the standards" വെബ്‌സൈറ്റ് www.airbus.com

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Onthulling van de Airbus A380

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Aribus A380

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一、引言

高 速切削理论是二十世纪30年代由德国Carl Salomon博士首次提出的有关高速切削的概念。其理论简言之就是认为切削热只是在传统切削速度范围内是与切削速度成单调增函数关系。而当切削速度突破 一定限度以后，切削温度不再随切削速度的增加而增加，反而会随切削速度的增加而降低，即与切削速度在较高速度的范围内成单调减函数。该理论经过几十年的研 究与应用，已逐渐成为现代高效切削加工的趋势和发展方向。80年代末和90年代初开始应用并快速发展到广泛应用于航空航天、汽车、模具制造业加工铝、镁合 金、钢、铸铁及其合金、超级合金及碳纤维增强塑料等复合材料，其中加工铸铁和铝合金最为普遍。

在金属切削过程中，选择很高的切削速 度，并不一定是提高加工效率的唯一方法。这种切削方案实际存在着许多问题，其中最大的问题是： 主要目的是用于提高生产效率的高速切削，实际上并没有提高生产效率。它要求机床在高转速下切削，但为提高机床主轴转速来提高切削速度，往往是以降低进给量 ﹑减小切削深度为代价的。所以切除率很低，生产效率不高。当然，这时机床的主轴功率可以很小。这一点对于那些尺寸精度、表面粗糙度及表面完整性要求很高的 零件的精加工(要求零件不变形，因而切削中产生的切削力要小等一系列极其苛刻条件下的加工)，确是非常有利的。

真正意义上的高效加工应该是切削加工中加工零件的质量与生产效率的共同提高。

二、航空发动机制造业的特点和现状

航空发动机的零部件材料很大一部分是Ni基高温合金，属于难加工材料中很难加工的材料，且大部分零件的加工为车削加工，其相对切削性能小于0.2(正火状态45#钢的相对加工性能为1)。其难加工的主要特点为：

1. 切削力大。高温合金的切削力为中碳钢的两倍以上。
2. 切削温度高。切削高温合金时，由于变形抗力大，刀面与切屑和工件间的摩擦剧烈，单位切削功率大，消耗的功率多。
3. 刀具磨损剧烈。其原因仍然是切削温度高，材料硬度高，粘结磨损严重，易产生积屑瘤和棱刺。

由于以上的诸多原因，目前国内加工高温合金的现状是切削速度低，普遍在35m/min左右，进给量低，为0.05-0.2mm/r，造成切削加工效率极低，且刀具磨损仍然严重。

如何提高加工效率，将高效切削引入到航空发动机行业的加工中，是很多人长时间来一直在探讨和研究的问题。

三、高温合金高效切削的研究

刀具结构及材料的选择在高温合金的加工中十分重要。

刀 片材料要求具有很高的抗氧化性、红硬性、耐磨性；选择纯W-Go合金，如株洲钻石切削刀具股份有限公司的YD101(YT类硬质合金 抗弯强度及导热性较纯W-Go合金差，同时为了避免硬质合金材料中Ti与高温合金材料中Ti相互扩散)，YBG102涂层厚度很薄，仅 0.002～0.004mm，抗粘结能力强，适合高温合金材料的高效率加工。

另外，由切削实验可以看到，用同一种槽型的刀片加工镍基高温合金比加工45﹟钢的切削力要大得多。同时，我们还可以看到，加工镍基高温合金时，采用不同的刀片槽型可以获得不同的切削力。

body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> DNEG150608-NF /YBG102

刀 片槽型在整个切削过程中极为重要，涉及到断屑、导屑、排屑的顺畅，还涉及到有效克服加工硬化，尽可能减小切削阻力，以及有意识地控制 各类磨损的扩大，延长刀具寿命，提高工件表面质量，和提高切削速度等。因此，要求加工高温合金的刀片槽型具有坚固而锋利的刀片刀尖、光滑的前刀面，在精加 工产品中还须有合理的刃倾角；还需选择合理的机体材质与涂层，还有合理的表面处理与刃口处理。

配套设施应选择功率大、刚性好的机床，使用冷却效果好的切削液，推荐选用极压切削液，不含硫。

在 金属切削过程中，选择很高的切削速度，并不一定是提高加工效率的唯一方法。尤其的高温合金的切削时，过于靠提高切削速度，来提高加工 效率，显然是不现实的，它既会大大增加刀具消耗成本，同时甚至根本无法完成加工程序。此时不要忽视在中等切削速度下加大进给量的加工方案，这是由大量切削 实践得出的结论。

高温合金在很宽的切削速度范围均形成锯齿状切屑，随切削速度的提高，锯齿化程度增高，直至形成分离的单元切屑。

body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> V=35m/min,f=0.15下的切屑	body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> V=60m/min,f=0.15下的切屑	body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> V=80m/min,f=0.15下的切屑
body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> V=120m/min,f=0.15下的切屑	body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> V=180m/min,f=0.15下的切屑	body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> V=250m/min,f=0.15下的切屑

由 于高速切削时切屑状态的单元化，难加工材料Ni基高温合金的加工完全有可能在现有切削速度下实现高速化。难加工材料的切削条件历来都 设定得比较低，随着刀具性能的提高，高速高精度CNC机床的出现，以及高速切削方式的引进等，目前，难加工材料的切削已进入高速加工、刀具长寿命化的时 期。现在，采用小切深以减轻刀具切削刃负荷，从而可提高切削速度和进给速度的加工方式，已成为切削难加工材料的最佳方式。当然，选择适应难加工材料特有性 能的刀具材料和刀具几何形状也极为重要，而且应力求刀具切削轨迹的最佳化。

在进一步的切削实验中，我们发现在同一切削速度(v=80m/min)不同进给量下的切屑状况：

body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> f=0.15mm/r

body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> f=0.25mm/r

body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0"> f=0.4mm/r

可见，在同一切削速度下，随着进给量的增大，切屑形成分离的单元切屑的趋势越明显。

那么，在何种切削速度下，切削加工能达到最佳效率，且刀具的成本能降到最低？我们再看在不同切削速度下的刀具磨损状况：

实验材料：国产高合4133，切削性能更低于进口材料incon718。

body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0">	body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0">
80m/min切削速度下加工时间6min,刀片前后刀面的磨损状态
body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0">	body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0">
120m/min切削速度下加工时间1′25″，刀片前后刀面的磨损状态

由大量的切削实验得知，在高温合金的车削加工中，当切削速度达到80-100m/min时，YBG102涂层刀片的性能完全能满足加工要求，并使刀具寿命及工件状态达到最佳。当切削速度大于120m/min时，由于刀具磨损过快，已经失去了加工的意义。

要提高生产效率，就必须提高切除率。由切削原理可知，金属切削中的切除率与切削速度﹑进给量和切削深度有着密切的关系。

切除率 V=1000*ap*fn*v (mm³/min)

可见切除率与切削速度﹑进给量和切削深度存在着简单的线性递增关系，但简单的追求高的切除率，在实际加工应用中是不成立的，因为在目前的刀具条件下，是不能采用过高的切削速度﹑进给量和切削深度的。因此，实际意义上的高效加工必须是高的切除率和高的切除量的最佳结合。

切除量 Q

=1000*ap*fn*v*T (mm3) =V*T (mm3)

T—加工时间，即刀具寿命。

实验表明切除率与切除量之间，存在如下的涵数关系：

body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border="0">

大量的切削实验表明，国产YBG102在高温合金的的车削加工时，最大切除量为40000-45000mm³/刃,由此可以根据实际加工的需要，依照以上关系，合理安排切削速度﹑进给量和切削深度。其中进给量取值在0.1-0.4mm/r，切削速度可达80-100m/min。

四、结论

1. 高温合金的加工完全可以实现高速切削，但由于高温合金特殊的加工性能，当车削速度达到>120m/min 时，就失去了加工的实际意义。
2. 2、高温合金的高效加工必须是高的切除率和高的切除量的最佳结合。

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要旨 ス ローアウェイエンド ミルを使用してインコネル718及び713Cを側面切削し、被削性を検討した。インコネル7 18では、超硬K10種の工具材種が適し、乾式切削の場合は、チッピングの発生により工 具寿 命が短くなるため、湿式での加工が必要となる。インコネル713Cでは、718と比較しても相当被削性が悪く、切削送りを0.05mm／刃以下にすること が必要となる。 １．緒言 　インコネル 材は、耐熱、耐食に優れた材料で航空 宇宙産業等において需要が増加している。しかし、難削材としても知られ、また、加工データもほとんど存在していないため、切削加工を行うことが非常に困難な材料である。 　そこで今回、 インコネル718、713Cに対して超硬チップを使 用したスローアウェイエンドミル加工を行い、加工形状、工具材種、切削油の有無、切削速度、送り等の条件を変えることにより、最適な加工条件を求めることを目的とした。 ２．実験方法

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一项新的硬车加工工艺即将问世，其开发者称它可以将粗磨时间从原来的4小时降低到15分钟。此外，该工艺还被认为可以将刀具成本降低85% ，同时改善工件公差及表面粗糙度。

该工艺是由哈挺公司与空气产品及化学物质有限公司(Air Products and Chemicals Inc.)共同开发的，原理是在车削操作中在切口处导入液态氮。在该工艺中，液态氮能将切削刀具冷却到非常低的温度，并阻止在工件中形成温升现象，提高切削操作效率，产生巨大的好处。

该工艺被称作“IceFly”，据空气产产品公司IceFly的技术主管Ranajit Ghosh 说，该工艺可以用于替代粗磨操作，在硬度为78Rc的材料粗加工操作中可以将公差保持在0.008英寸，同时提高切深和主轴速度。

Ghosh 在次采访中说，空气产品公司大约于5年前开发出在切削操作中应用液态氮的该工艺。在切削中采用液态氮原来是开发用于加工制作扁钢的重型工艺辊及支撑辊的。 这些辊子是用难加工淬硬工其钢制造的。Ghosh说其公司的冷却工艺当前正在美国5台生产这种辊子的机床上使用。

空气产品公司与哈挺之间的合作使得该工艺应用到了更宽阔的市场及更小的零件上。

除了冷却切削刀具以外，IceFly工艺还可以在特定温度下将工件保持冷却。

小零件，大挑战

给各种各样的零件硬车操作进行低温冷却不是件简单的事情。当在加工过程中导入极低温液体时，液体容易快速达到自己的沸点(氮的沸点为-320华氏度或-196摄氏度)。在液体与温度比液体高得多的刀具及工件之间会形成一个气体层，该气体层将成为热屏障。

对这个问题，空气产品公司找到了解决方案，Ghosh说：“该工艺并不是仅仅往工件上倒液态氮那么简单。在这样做的过程中，会形成气体分界层，该分界层会降低传热效率，几乎会消除(从工件)传热的能力。”

空气产品公司开发了一种两相系统，其中在液态氮中悬置专用固体粒子。结合击打刀具和工件的气体的速度，这些粒子会破坏气体分界层。液态氮通过可以调整其流速的喷嘴喷到刀其和工件上。

Ghosh说，喷嘴附在刀其转塔上，液态氮从储箱中供应。喷嘴将液态氮直接喷到刀具前倾面上。

优势 硬材料的粗切削时间降低到了以前的1/16。 提高了表面硬度，耐磨及疲劳强度。 刀具成本降低85%。 需要权衡的方面： 改造机床需要发生成本。 每个零件的加工成本增加。 投资回报率依据应用场合不同而不同。 (当前)仅适合车削操作。

优势

冷液体可以去除切削过程中产生的热，将工件保持恒温。哈挺的高级应用工程师Tom Sheehy说，让工件保持恒温可以保障恒定的切削条件，从而维持精确的公差，即使切深比通常的更深也可以实现这一点。

此 外，液态氮还将刀具保持在极冷状态。Ghosh说低温冷冻改变了陶瓷刀其的特征，使它们变得更硬，更韧。Sheehy说．这样陶瓷刀具可以以 0.003～0.005英寸的切深切割硬度超过78Rc的硬质合金材料。Sheehy补充说，陶瓷刀具的低温制冷还可以对那些淬硬材料进行断续切割。 Sheehy 说：“低温冷却使陶瓷刀具强度更高，韧度更大，所以可以不用100美元的立方氮化硼刀具而用15美元的陶瓷刀具，同时性能还更好。”

第三个加工方面的好处是冷的氮气可以淬冷工件，提高表面硬度。

表面质量的改善

Ghosh 说：“在实践中我们已经在加工好的零件中发现表面和次表面硬度提高，压缩残余应力提高，同时白色层减少。”他解释说，压缩残余应力的增加使零件提高了疲劳 强度。“白色层”指的是，在加工件表面，受热影响的金属中发现的未蚀刻的脆层，人们相信该层是在特定加工条件及采用特定切削刀具时，在某些钢成分中形成 的。

Ghosh说．提高压缩残余应力和减少白色层可以提高加工件的耐磨和耐疲劳属性。

这典好处改变了粗切硬材料，诸 如钴或铬含量比较高的工具钢和工具铁或碳化钨及钨钢等的加工程序。他说，该工艺还可以用于加工多孔材料，诸占如粉未金属产品，以及其他难加工材料，诸如金 属基质复合材料等。Ghosh说：“没有任何其他工艺可以应用到所有这些场合。”此外，他补充道，该工艺很环保．并且很容易通过改装方式加到现有机床上。

极低温增加了陶瓷刀片的强度和韧度。

试验

空气产品公司与哈挺在前者位于宾夕法尼亚州Allentown镇的公司现场，在一台试验性车床上试验了该工艺，哈挺的交钥匙工程经理Jeff Thomason说，在此他们正在以试验方式证明该概念。他提到：“我们将它看作是一种可以替代硬磨的工艺。”

哈挺正寻求在多种行业、各种产品上应用该工艺，但是，由于它可以很好地切割极硬材料及稀有材料，第一大应用领域可能是航空及医疗市场或用非常硬的材料生产刀具。Thomason说：“该工艺并非特定行业才可用。”

Thomason和Sheehy拒绝谈及该工艺的安装和使用成本，但是他们说对于不同的应用场合成本是不同的。此外，Thomason说，该工艺预计的投资回报也会因应用场合不同而不同。”

他 说：“仅仅因为刀具寿命提高及刀片耐磨性能加强，该工艺有可能立即实现巨大报偿。”而Sheehy补充道，哈挺已经发现，该工艺将粗磨零件的时间已经从4 小时缩短到15分钟，粗加工时间几乎缩短了95%。此外，他说，车出来的零件公差与粗磨的毫无二致。最后，他说，在该工件中，IceFIy工艺采用了廉价 的陶瓷刀片而不是CBN刀具。

Sheehy说“采用液态氮成本有所增加，但是这种增加却完全被循环时间的缩短以及刀具成本的降低所抵消。”

Ghosh说空气产品公司针对IceFIy工艺，持有或者已经采用9大专利，并且这些专利既涵盖该工艺，也涵盖了公司为该工艺而开发的设备。Thomason说，对于硬车应用领域，现在已经可以从市场上购买到该工艺。

Ghosh说．他相信可以对其他加工过程诸如铣削开发液态氮工艺，但足为实现这一点，需要进行一定的开发工作。

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對廠商高品質的刀具需求，我們可以協助廠商滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航 太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀 具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

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摘要：本装置是一套加工非球面透镜过程中磨制与检测的装置。磨制的方法是把非球面透镜固定在一个专用夹其上进行边修边检，检测的方法是采用光学系统装置进行检测。这样的方法设备简单，检测精度高，速度快，适合于高精度非球面透镜的透镜制造。

众 所周知，轴对称球面具有自由变量多的优点。因此，当球面系统不能满足要求时，就会想到非球面。目前，随着非球面光学设计制造和测试技术的日趋完善，非球面 己被广泛应用。现在生产的非球面透镜，由于检测手段不够精确，镜面存有微小“台阶”，如果不均匀大于6微米，则在装配调试中，出现灯丝条黑影，亮环等。对 于不合格的非球面透镜返修困难。为了解决这些问题，需要采用光学系统检测，以便提高精度.它的主要过程分为磨制与检测两个过程。

1 非球面透镜的磨制

如图1所示，非球面透镜的方程为X=2.272912406×10^-2y²+2.178458996×10^-6y³+1.836034086×10^-9y⁴

首先设计专用夹具—联接轴。它必须是空心的，以便测量光束通过，它与主轴上接头要紧密配合，同心度好。然后设计铁样板。它的曲线是按图纸要求的方程制造的，如图2。

图1 非球面透镜示意图

图2 铁样板

如图3，把非球面透镜固定在联接轴上，然后放在细磨抛光机H5的主轴的接头上使之转动，然后用手工进行修磨。根据不同带区的不同误差，采用不同的修带工具如图4。

1.接头 2.连接轴 3.非球面透镜 4.小玻璃块 图3 修模装置

图4 各种修磨工具

1. 粗度：用铁样板检查时，用肉眼观查不密合的缝隙均匀，即可通过。
2. 细磨:采用边修边检的方法。借助各种工具，逐点逐带修磨然后用刀口仪检查。检查时应在非球面上涂均匀的煤油使光束能够通过细磨面而达到检测目的。直到合格为止。
3. 抛光：非球面的抛光模，采用在弹性体(海绵)上敷一层毛毯，依靠弹性体的作用，使抛光摸紧贴非球面表面，全部抛亮为止。

这种加工方法，配合光学法检测，可以制造高精度的非球面，但缺点是效率较低。

2 非球面透镜的检测

非球面加工过程中，检测方法起着重要作用。检测精度高，加工精度随之提高。这里，我们采用光学法，它的检测精度高，设备简单，检测速度快，而且是非接触检测。

刀口仪结构如图5所示。灯泡1发出的光束经聚光镜2再经带有刀口的反射镜4反射而聚焦在量孔板3上。星孔板有数个直径不同的星孔和两个宽度不同的狭缝。从星孔发出的光束射向被测非球面如图6。

1.可调光源 2.聚光灯 3.刀口 4.可调星点孔板 图5 刀口仪结构

1.星点孔 2.非球面 图6 星孔发出的光束

中心高(凸) 局部凸 中心凹 图7 判断带

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