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飞机起落架用难加工材料钻削性能试验研究

2020-03-21张昌明王永鑫贾吉林

机械设计与制造 2020年2期

申 琪,张昌明,2,王永鑫,贾吉林

(1.陕西理工大学机械工程学院,陕西 汉中 723000;2.西安理工大学机械与精密仪器工程学院,陕西 西安 710048)

1 引言

随着制造业在全球的迅速发展,各行业对其重要部件所应用的材料的机械性能、力学性能以及加工参数有了更高的要求。特别是航天航空领域中,对工件的表面质量以及加工精度有了更高的要求,但是由于航空材料大多属于难加工材料,加工难度较大。

近年来,飞机起落架常用的材料有300M 钢,AerMet100 钢以及钛合金。300M 钢(30CrMnSiNi2A)是1952 年美国国际镍公司在4340 钢的基础上增加了Si 和V 两种元素,使其具有了更优的冲击性能和综合性能。300M 钢的强度与硬度较高,但导热性差,在加工过程中刀具磨损迅速,因而导致了加工质量和加工效率,属于航空材料中的难加工材料。AerMet100 钢(23Co14Ni12Cr3MoE)简称A-100,是美国在20 世纪90 年代初期研发出的超高强度合金钢,A-100 具有高强度、高耐蚀性、高韧性以及焊接性能优良的优点,使其在航空航天领域有着广泛的应用。正是由于这些优点,使传统的加工方法难以达到工件所需的表面质量以及加工精度,因此A-100 也属于难加工材料[1-7]。TC18 钛合金(Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe)是1974 年由原苏联航空材料院研究成功的,TC18钛合金是一种高强度的合金,耐热性和耐腐蚀性都优于钢,所以自研究成功以来就广泛应用于航空行业。但是由于钛合金的导热性较差,在钛合金的加工过程中易粘刀,且TC18 钛合金的强度高于其他钛合金,所以,TC18 钛合金的加工难度比一般的钛合金要大[8-10]。

对于这三种材料的研究,各国的专家及学者对其展开了大量的理论及试验研究,但主要为热处理、微观组织结构、刀具磨损机理以及车铣加工的研究[11-17]。……

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