经过三年无数次的实验,课题组成功研发出具有国际领先水平的钛合金高速切削用新型刀具。刀具采用晶粒尺寸小于0.6μm表面呈梯度分布的超细晶梯度硬质合金刀具材料和功能复合纳米刀具涂层技术,成功克服了切削温度高、反应活性大时产生的切削效率低等问题,有效解决了刀具和钛合金间易粘结产生的切屑瘤等难题,为我国高端装备制造业发展奠定坚实基础
2014年,课题组研发的整体超细晶硬质合金铣刀、超细晶硬质合金铣刀片以及表面改性硬质合金铣刀片在某飞机工业(集团)有限公司进行了钛合金中央翼对接带板的切削加工。其中,整体超细晶硬质合金铣刀实现了160m/min切削速度的稳定切削,加工效率提高42.2%。实际应用表明,东北大学研发的涂层铣刀片实现了对钛合金零部件稳定的高速切削加工。
2015年课题组研发的超细晶粒梯度功能硬质合金车刀片经国家刀具质量监督检验中心检测,在以100m/min切削速度精车加工钛合金的条件下,切削性能超过国内外同类刀具,加工效率提高50%以上;在以60m/min切削速度粗车加工钛合金的条件下,切削性能与国内外同类刀具相当,加工效率提高50%以上。国家刀具质量监督检验中心的检测表明,东北大学研发的刀具性能超过国内外同类产品水平,总体技术达到国际先进水平,部分刀具产品国际领先,打破了国外企业长期的技术垄断。
随着钛合金高速切削用新型刀具的不断发展完善,课题组研发的刀具和技术赢得了众多企业的青睐。表面改性硬质合金刀具经深圳市海洲数控机械刀具有限公司粗加工铣削钛合金验证,在70m/min的切削速度下,真正达到了削“钛”如泥的效果,获得刀具制造企业和用户的广泛好评。
在具体和生产实践中,课题组还逐步建立了典型钛合金零件高速切削加工工艺规范,显著提高了切削速度和加工质量,有效降低了加工成本。目前沈阳市和世泰通用钛业有限公司、日本日立金属都对东北大学钛合金高速切削用新型刀具表达了浓厚的兴趣,希望进一步加强合作。
课题组负责人王强教授表示,日前,中德(沈阳)高端装备制造产业园与东北大学签订战略合作协议,高速切削用涂层刀具项目落地中德园。即将进入批量生产阶段的钛合金高速切削用新型刀具,将极大地促进飞机、汽车等中国高端制造企业的发展,创造巨大的经济社会效益。(通讯员:张广宏 李晨)







