廈門太古飛機(jī)工程有限公司（以下簡稱“廈門太古”）是一家大型民用飛機(jī)維修企業(yè)，為世界各地飛機(jī)經(jīng)營者或擁有者提供飛機(jī)維修服務(wù)，包括飛機(jī)改裝、部件組裝、零件制造等。目前，廈門太古擁有六座雙寬體機(jī)位機(jī)庫，可容納17架飛機(jī)同時(shí)進(jìn)行維修、大修及改裝，業(yè)務(wù)領(lǐng)域涵蓋波音737/747/757/767/777，空客320/330/340及麥道MD-11等主流民航機(jī)型，是中國第一家為A380飛機(jī)提供航線維修服務(wù)的維修機(jī)構(gòu)。其在廈門建立的亞洲首個(gè)獲得波音和空客批準(zhǔn)的公務(wù)機(jī)及私人飛機(jī)客艙整裝中心，填補(bǔ)了國內(nèi)空白
為了滿足企業(yè)發(fā)展的需求，近年來，廈門太古大力拓展自己的零部件制造能力，以更好地為飛機(jī)改裝業(yè)務(wù)提供配套服務(wù)。如今，廈門太古已獲得了波音等原廠商的生產(chǎn)許可，建立了整套完備的生產(chǎn)體系，具備機(jī)械加工、鈑金加工、特種工藝制造、線束、B747-400BCF客改貨復(fù)式地板梁組裝等能力。
隨著公司承接業(yè)務(wù)的增多以及服務(wù)功能的不斷擴(kuò)展，廈門太古在加工過程中也開始面臨更多的挑戰(zhàn)，比如加工成本的控制、整體加工效率的進(jìn)一步提升等等。面對(duì)競爭激烈的航空制造市場，廈門太古清醒地意識(shí)到，提高市場競爭力的核心就必須為客戶提供最具性價(jià)比的產(chǎn)品。就機(jī)加工方面來說，只有通過不斷尋求新的工藝、應(yīng)用新的技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)增效降本的目的。
刀具實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的嚴(yán)格把控
飛機(jī)結(jié)構(gòu)件是廈門太古主要的機(jī)加工產(chǎn)品，從材料來看，廈門太古目前加工的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件多為不銹鋼材質(zhì)，如300系列奧氏體不銹鋼、15-5PH馬氏體沉淀硬化不銹鋼。這種材料的加工難點(diǎn)在于，其內(nèi)部的碳化物硬質(zhì)點(diǎn)在加工中會(huì)加劇刀具的磨損，而且容易在前刀面產(chǎn)生月牙洼磨損，粘刀現(xiàn)象嚴(yán)重，在刃口上還易引起微小的剝落和缺口。當(dāng)切削溫度高、切削抗力大時(shí)，還存在較嚴(yán)重的加工硬化現(xiàn)象，令切削過程中所產(chǎn)生的切屑不易折斷。
從結(jié)構(gòu)上看，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件通常都具有薄壁、尺寸大、加工余量大、相對(duì)剛度較低的加工特點(diǎn)。有時(shí)為了減輕重量，還要進(jìn)行等強(qiáng)度設(shè)計(jì)，往往在結(jié)構(gòu)件上形成各種復(fù)雜槽腔、筋、凸臺(tái)和減輕孔等要素。例如，不銹鋼飛機(jī)結(jié)構(gòu)件有深槽、窄槽、薄壁、細(xì)小孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，切削效率低和刀具的大量損耗是其面臨的主要加工難點(diǎn)。刀具的成本還只是其次，因?yàn)檫@僅占整體制造成本的一部分，關(guān)鍵在于，因?yàn)榈毒叩募庸栴}所連帶產(chǎn)生的對(duì)整體制造成本的影響，是急需解決的。因此，尋找高性價(jià)比的刀具，成為廈門太古在實(shí)際生產(chǎn)過程中控制加工成本的關(guān)鍵。
通過對(duì)多家刀具品牌產(chǎn)品的綜合評(píng)估，廈門太古最終選擇了瓦爾特作為刀具的主要合作伙伴。瓦爾特刀具在航空制造加工領(lǐng)域有著深厚的技術(shù)沉淀，切削技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，同時(shí)其高效、及時(shí)的售后服務(wù)也令太古的技術(shù)人員受益良多。在瓦爾特的大力支持下，廈門太古對(duì)現(xiàn)場加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，有效落實(shí)了刀具成本控制及加工效率提高等工作，取得了許多階段性成果。
銑削效率大幅提升
飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的復(fù)雜型腔是用數(shù)控銑削方法由整塊毛坯件逐步挖制而成，其加工工藝過程為：下料、銑平面、粗銑槽、精銑槽、加工孔、銑外輪廓、去毛刺。其中，切削加工時(shí)間占飛機(jī)結(jié)構(gòu)件總加工時(shí)間的比例最大。在廈門太古，瓦爾特刀具被用于不銹鋼銑削的粗加工工藝過程中，分別針對(duì)直徑小于0.75英寸和直徑大于0.75英寸的粗加工應(yīng)用。
1. 直徑小于0.75英寸的粗加工刀具
廈門太古原來選用的是鑲齒刀或整體硬質(zhì)合金刀具。但長期的應(yīng)用結(jié)果表明，如果選用鑲齒刀，由于刀徑小，只能安排單齒或少齒結(jié)構(gòu)，加工的振動(dòng)大，金屬去除效率低，刀粒更換頻繁；如果選用整體硬質(zhì)合金刀具，在合理的長徑比條件下，切削性能是能滿足要求的，但是當(dāng)切削有效刃口的涂層損耗，刃形損傷后，就需要整把更換，成本高昂。
為解決這個(gè)生產(chǎn)難題，瓦爾特航空產(chǎn)品應(yīng)用工程師向其推薦了最新的CONEFIT專利模塊式整硬銑刀系列產(chǎn)品，很好地解決了廈門太古小尺寸零件的粗加工需求問題。可換頭系列刀具在保留了整體硬質(zhì)合金涂層刀具所有的加工性能的基礎(chǔ)上，只有前端可拆卸剖分是刀刃結(jié)構(gòu)，而有近三分之二的刀體采用了實(shí)心刀桿，刀具的剛性獲得了極大提高，即使在較大長徑比（5~6倍）的裝夾方式下，也能獲得滿意的金屬去除率。更重要的是，當(dāng)?shù)毒吣p后，只須更換前端刀頭，刀具損耗成本得到極大降低。
2. 直徑大于0.75英寸的粗加工刀具
廈門太古采用了瓦爾特的F2330系列三角弧刃刀粒鑲齒刀，其抗崩和耐磨的特點(diǎn)在不銹鋼件的粗加工上得到了很好的體現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，刀粒耐用度為一般直刃刀粒的3-4倍，在長時(shí)間、大金屬去除量切削環(huán)境下優(yōu)勢明顯：即保證切削效率，又具備高耐用度和可靠性。該型刀具在加工時(shí)，切削抗力的主分力與軸向重合，次分力很小，實(shí)際加工過程的振動(dòng)相比其它類型的以徑向切削抗力為主的刀具要小很多。
小切深、每齒大進(jìn)給量的設(shè)計(jì)，兼顧了抗振、抗崩及切削效率的應(yīng)用需求。更實(shí)用的是，該類型刀具產(chǎn)品在大長徑比裝夾不利的情況下，也能保持較小的徑向彎曲變形扭矩，有效保證了刀具的剛性及切削性能。
攻克小直徑深孔鉆難點(diǎn)
在不銹鋼件的小直徑深度鉆削(小于3mm直徑，大于8倍徑的孔深)中，瓦爾特刀具的表現(xiàn)也非常突出。之前，不銹鋼件的小直徑深度鉆削一度成為廈門太古技術(shù)攻關(guān)的難點(diǎn)，雖然技術(shù)人員對(duì)鉆削用量、切削參數(shù)選用、鉆削方式選擇等工藝因素不斷調(diào)校，但最終還是無法達(dá)到滿意的加工效果。尤其是鉆頭的磨損問題，深孔斷刀問題一直無法得到有效的控制，頻繁的斷刀和零件報(bào)廢一度導(dǎo)致廈門太古相關(guān)零件的交期壓力及加工成本高居不下。
經(jīng)過試刀后，廈門太古決定選用瓦爾特的微型深孔鉆系列產(chǎn)品，其鉆尖的獨(dú)特設(shè)計(jì)能使鉆孔時(shí)產(chǎn)生的切屑順利的排出孔外，保證了加工的平穩(wěn)，防止擠壓刀具而導(dǎo)致的斷刀現(xiàn)象。另外，中心出水的內(nèi)冷設(shè)計(jì)解決了深孔鉆屑惡劣環(huán)境下的冷卻問題，可以不用退刀完成連續(xù)鉆削加工。刀具的耐用度及切削性能的穩(wěn)定性讓生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)感到格外滿意。
令廈門太古生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)感受最深的一次應(yīng)用是，使用瓦爾特的一款A(yù)6488TML-1.2MM的八倍徑深度的1.2mm鉆頭。被加工零件材料為15-5PH沉淀硬化不銹鋼，每個(gè)零件圓周均布八個(gè)小孔。該款鉆頭是中心出水設(shè)計(jì)，采用不抬刀連續(xù)鉆削的加工方式，主軸轉(zhuǎn)速5000r/min，進(jìn)給速度3in/min。據(jù)現(xiàn)場加工實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每把鉆頭的鉆孔數(shù)量可以達(dá)到3200個(gè)孔，壽命提高顯著，不僅提高了加工效率，還極大降低了刀具使用成本。
航空類零件經(jīng)常需要加工公差帶寬度在0.0005英寸的精密孔，其圓度采用BORE GAGE測量，柱面任意兩點(diǎn)直徑位置只要有一處超差，零件即報(bào)廢，內(nèi)孔光潔度要求一般在英制Ra32（公制Ra0.8或以下）。如果采用內(nèi)孔磨削可保證該類加工要求，但需要增加機(jī)床設(shè)備及加工工序，令加工成本提高。瓦爾特技術(shù)人員根據(jù)廈門太古的加工要求和設(shè)備現(xiàn)狀，推薦了瓦爾特模塊化鏜刀系統(tǒng)配備Xtra-tec涂層刀片解決方案。通過鏜刀座、鏜刀桿、縮頸套的靈活組合，可以滿足其不同直徑范圍的孔加工需求，粗鏜刀和精鏜刀共用相同的模塊系統(tǒng)，大大減少刀具庫存，非常適合多品種小批量的航空類零件制造。精鏜刀的調(diào)整精度最高達(dá)到0.002mm，可以滿足高精度孔的加工需求，并且精鏜刀配備有平衡系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速精鏜，滿足了圓度及表面光潔度要求。
在廈門太古，制造部的技術(shù)人員每天都在面對(duì)著現(xiàn)場各種零件的加工挑戰(zhàn)，除了要解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的技術(shù)質(zhì)量問題，保證每個(gè)訂單的順利投產(chǎn)和交付，還要把更多的精力放在加工成本的控制上。多年的加工經(jīng)驗(yàn)表明，只有不斷優(yōu)化加工工藝流程，才能提高加工效率、降低刀具損耗，才能有效的降低部門的生產(chǎn)運(yùn)作成本，從而支持部門的業(yè)務(wù)量及利潤獲得持續(xù)增長。
目前，廈門太古已經(jīng)與世界各大著名的飛機(jī)設(shè)備原廠商展開了合作，發(fā)展飛機(jī)零部件大修能力，建立了一系列飛機(jī)零部件維修企業(yè)，將來，公司還將建立并發(fā)展一個(gè)具備一定規(guī)模和能力的獨(dú)立的部件制造中心，而強(qiáng)有力的工藝裝備和先進(jìn)的加工工藝是其實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展的原動(dòng)力。■
