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　　航空航天工业被称为“工业皇冠上的一颗明珠”，因航空产品的零部件形状和结构复杂、材料多种多样、加工精度要求严格等因素一直是先进技术高度密集的行业之一。

　　近年来，人们对汽车和飞机零件高强度化和轻量化的要求越来越高。这些零件所使用材料中的钛、镍合金等也在不断增加，例如飞机机身部件以及喷气发动机的压缩机零部件越来越多地采用了钛合金，波音公司最新型的B787-8喷气客机中，每架飞机的钛合金使用量已增加到10吨左右。加工此类材料的切削刀具也必须能够适应难切削材料特有的加工条件和加工方法。我们的航天飞机、太空飞船，空间探测器等凝聚着人类的勤劳和智慧的伟大发明要想能飞的更高，飞的更远，就不得不依赖于高精密刀具这对翎羽了。

　　为了提高航空动力机械切削加工的生产效率，促进航空发动机整体制造技术提升，增强市场竞争力，近年来，国内航空发动机制造企业非常重视先进切削刀具的推广与应用工作，并逐渐认识到可转位刀具及高效、高性能切削刀具与传统刀具相比，有明显的优越性。

　　三高一专的金属切削刀具

　　金属切削刀具作为数控机床必不可少的配套工艺装备，在数控加工技术的带动下，进入了“数控刀具”的发展阶段，显示出“三高一专”(即高效率、高精度、高可靠性和专用化)的特点。

　　以高速切削为代表的干切削、硬切削等新的切削工艺已经显示出很多优点和强大的生命力，成为航空发动机制造技术提高加工效率和质量、降低成本的主要途径。航空难加工材料切削加工的主要矛盾已从是否能够切削加工转向如何高效率、低成本地进行加工。

　　航空航天业的发展为精密刀具提出了新的高技术需求

　　先进航空发动机的叶片、盘轴、机匣等主要结构件，大量采用新型超高强耐高温合金、单晶合金、金属间化合物及轻质高强复合材料，这给机械切削加工增加了更大的难度，对切削技术提出了更高的要求。

　　（1）硬度。刀具材料必须高于工件材料的硬度，现代刀具材料常温硬度通常要求在HRC60以上。

　　（2）强度和韧性。较高的强度则能承受较大的切削力，较好的韧性可以承受较大的冲击载荷和振动。

　　（3）耐磨性。刀具材料应具有较好的抵抗磨损的能力，是刀具材料强度、硬度和组织结构等因素的综合反映。

　　（4）热硬性。刀具在高温下保持材料硬度、强度、韧性和抗氧化的能力[3]。各种不同的刀具材料只能在一定温度范围下维持其切削性能。

不同刀具材料正常工作的温度范围

常见涂层材料的性能和应用范围

　　国内航空发动机刀具切削加工现状与差距

　　在零件加工过程中，镶齿刀具、焊接式刀具、整体刀具都有广泛的应用，近年来，镶齿刀具、整体刀具逐渐成为现场主要使用的刀具结构，焊接式刀具应用范围已逐渐缩小。这些刀具主要来源于3 个途径：企业自制、国内专业生产厂和国外刀具供应商，其中高档刀具主要以国外刀具厂商的产品为主，国产刀具的主要问题是制造精度较低、表面处理技术尚存在差距、刀具质量不够稳定，各批次刀具的精度和寿命有时不一致，从而导致生产现场难以稳定控制零件加工精度的一致性。

　　目前，国内只有少数几家刀具公司的产品能进入这些高端制造领域，与国际一线品牌进行竞争。能经常见到的国内品牌也大致只有苏州阿诺、株洲钻石和上海工具厂等几家企业。据粗略统计，2010年中国约有9亿元高端整硬钻头的市场需求规模，而高端整硬钻头的国产化率大致只有15%左右。大部分国内刀具企业与国际一线刀具品牌在整硬钻头方面的差距主要在于设计理念、制造细节、材料选择和涂层处理等。

　　我国高精密切削刀具的发展方向

　　目前，航空零件切削加工现场配备的高速铣削设备主轴转速已经达到24000r/min，高速加工已经进入实用化阶段，然而，高速铣削加工中使用的刀具主要是镶齿、整体2种结构的硬质合金刀具，新型超硬材料(如PCD、PCBN ) 刀具则应用较少。这就使得在按照航空发动机企业的生产特点，制定刀具修磨技术标准，严格按照刀具修磨技术标准，对刀具修磨及涂层后质量情况进行跟踪，及时掌握刀具修磨及涂层质量情况进行高精密切削刀具设计的同时，要有针对性的重点研究金刚石、C B N、涂层刀具等新型高效刀具在复杂整体零件加工中的应用技术。