【漢鼎超聲波】鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：超聲波效益

?? 加工效率 - 提升4倍，縮短加工時(shí)間
?? 工件質(zhì)量 - 提升1.5倍，改善表面粗糙度(Sa)
?? 刀具壽命 - 延長(zhǎng)75%

【漢鼎超聲波】鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：加工痛點(diǎn)

鎳基合金（Inconel 718）憑借其抗腐蝕、耐高溫高壓及高強(qiáng)度等特性，被廣泛應(yīng)用于航空航天產(chǎn)業(yè)，包括渦輪引擎部件、渦輪葉片及其他旋轉(zhuǎn)件的制造。然而，這種耐熱合金在高溫切削過(guò)程中，表面易生成加工硬化層（work-hardened layer），形成高硬度切屑。在傳統(tǒng)加工方式下，切屑難以排除，且黏附在刀刃上的切屑瘤（BUE，Built-Up Edge）會(huì)顯著增加切削阻力。由于硬化切屑的二次切削作用，刀具磨損大幅增加，工件表面質(zhì)量也會(huì)受到嚴(yán)重破壞。

【漢鼎超聲波】鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：加工信息

(圖1. 漢鼎超聲波輔助加工模組應(yīng)用于鎳基合金Inconel 718袋型銑削加工)



 

【漢鼎超聲波】鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：測(cè)試目標(biāo)

使用漢鼎HSK-A63-R30 超聲波加工模組，針對(duì)鎳基合金（Inconel 718）的超聲波輔助袋型銑削加工進(jìn)行測(cè)試，目標(biāo)是通過(guò)CNC 加工搭配漢鼎超聲波工藝，提升加工效率，并減少刀具磨損。




 

【漢鼎超聲波】鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：加工結(jié)果

鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：加工效率

(圖2. 漢鼎超聲波輔助加工模組應(yīng)用于鎳基合金Inconel 718袋型銑削加工, 相較刀具原廠建議參數(shù), 可提高每刃進(jìn)給量, 縮短4倍加工時(shí)間)

 

• 通過(guò)漢鼎超聲波輔助加工，高頻提刀能夠顯著提升冷卻效果，并有效排除切屑，降低切削阻力。

• 與刀具原廠建議參數(shù)相比，搭配漢鼎超聲波技術(shù)，切削阻力顯著降低，從而提高每刃進(jìn)給量，縮短4倍加工時(shí)間。

• 在袋型銑削加工中，主要使用刀具底刃進(jìn)行加工，提高每刃進(jìn)給量，可有效避開(kāi)材料的加工硬化層，從而降低切削阻力。

(圖3. 使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組輔助鎳基合金Inconel 718袋型銑削加工, 可提升4倍加工效率)



 

鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：刀具壽命

(圖4. 漢鼎超聲波輔助加工模組應(yīng)用于鎳基合金Inconel 718袋型銑削加工, 提高每刃進(jìn)給量, 可避開(kāi)材料加工硬化層, 有效降低切削阻力, 減少磨損)

 

• 漢鼎超聲波輔助加工技術(shù)的高頻提刀動(dòng)作能夠有效提升冷卻效果，同時(shí)幫助排除切屑，防止切屑黏附刀刃。在提高每刃進(jìn)給量的條件下，加工可避開(kāi)材料的加工硬化層，避免刀刃直接撞擊硬化層，從而有效降低切削阻力并減少刀具磨損，延長(zhǎng)刀具壽命達(dá)75%。

• 在傳統(tǒng)加工方式下，連續(xù)高溫切削容易累積大量切削熱，材料生成加工硬化切屑難以排除。硬化切屑附著在刀刃上形成切屑瘤（BUE，Built-Up Edge），導(dǎo)致切削阻力增加，并加速刀具的磨損。

(圖5. 使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組輔助鎳基合金Inconel 718袋型銑削加工, 有效降低切削阻力, 延長(zhǎng)75%刀具壽命)



 

鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：切屑形貌

(圖6. 漢鼎超聲波輔助加工模組應(yīng)用于鎳基合金Inconel 718袋型銑削加工, 提升冷卻效果, 切屑顏色較淺, 避免絕熱剪切現(xiàn)象)

 

• 漢鼎超聲波輔助加工技術(shù)通過(guò)高頻提刀動(dòng)作提升冷卻效果，并幫助排除切屑，防止切屑黏附刀刃。在提高每刃進(jìn)給量的情況下，能夠避開(kāi)材料的加工硬化層，避免刀刃直接撞擊硬化層，從而有效降低切削阻力和刀具磨損。

• 相比之下，傳統(tǒng)加工方式在連續(xù)高溫切削條件下，切屑顏色通常較深，并且容易出現(xiàn)絕熱剪切*現(xiàn)象，切屑邊緣呈現(xiàn)明顯的鋸齒狀。這種現(xiàn)象不僅會(huì)加劇刀具損壞，還會(huì)影響工件表面質(zhì)量。

*絕熱剪切（Adiabatic Shear Failure）：材料在高應(yīng)變率（high strain rate）下，因熱量無(wú)法及時(shí)擴(kuò)散而導(dǎo)致局部區(qū)域發(fā)生熱不穩(wěn)定現(xiàn)象，形成絕熱剪切帶（ASB，Adiabatic Shear Band）。



 

鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：工件質(zhì)量

(圖7. 漢鼎超聲波輔助加工模組應(yīng)用于鎳基合金Inconel 718袋型銑削加工, 在相同切削條件下, 切削阻力降低, 有效改善工件表面粗糙度)

 

• 通過(guò)漢鼎超聲波輔助加工，高頻提刀動(dòng)作能夠顯著提升冷卻效果并幫助排屑，避免硬化切屑二次切削工件表面，從而降低表面粗糙度（Sa，Surface Average Roughness），工件表面質(zhì)量提升1.5 倍。

• 相比傳統(tǒng)加工方式，連續(xù)高溫切削容易導(dǎo)致切屑瘤附著在刀刃上，切削過(guò)程中損壞工件表面，產(chǎn)生坑洞或凹陷；部分切屑因排屑不暢，黏附于工件表面，進(jìn)一步降低工件質(zhì)量。

(圖8. 使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組輔助鎳基合金Inconel 718袋型銑削加工, 有效降低表面粗糙度, 提升1.5倍工件表面質(zhì)量)

【漢鼎超聲波】鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削加工：產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

鎳基合金（Inconel 718）袋型銑削特征廣泛應(yīng)用于航空航天產(chǎn)業(yè)，特別是渦輪引擎部件、渦輪葉片及其他飛機(jī)引擎緊固件與旋轉(zhuǎn)件的加工制造。


鎳基合金（Inconel 718）以其抗腐蝕、耐高溫高壓及高強(qiáng)度等材料特性，在航空航天領(lǐng)域具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。然而，此種高溫合金在高溫切削環(huán)境下易生成加工硬化層（work-hardened layer），導(dǎo)致切屑硬度高。在傳統(tǒng)連續(xù)切削中，切屑難以排除，容易黏附在刀刃上生成切屑瘤（BUE，Built-Up Edge），不僅增加切削阻力，還會(huì)導(dǎo)致刀具磨損加劇，同時(shí)嚴(yán)重破壞工件的表面質(zhì)量。


漢鼎智慧科技的超聲波輔助加工模組為新材料的加工提供了全新的解決方案！通過(guò)漢鼎的超聲波輔助加工技術(shù)，可顯著降低切削阻力，提升加工效率并節(jié)省整體加工時(shí)間。在刀具磨損大幅減少的同時(shí)，工件表面質(zhì)量也得到顯著改善，為客戶帶來(lái)更高的產(chǎn)能并有效降低生產(chǎn)成本。不僅滿足客戶的嚴(yán)格加工要求，還為客戶創(chuàng)造多重價(jià)值！




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