石总
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新一代航空发动机总共有3 万多个零件，涉及230 多种不同标准的材料，与加工制造相关的特点具体如下： （1 ）零、组件种类众多 航空发动机主要零件有叶片、带榫槽轮盘、整体叶盘、轴、环形与鼓筒件、喷嘴组件、齿轮、轴承、紧固件、导管等10 大类。如图1 所示，叶片分为风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片以及与之对应的静子整流叶片，机匣有风扇包容机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、涡轮机匣以及分布在它们之间的级间机匣，有的整流叶片还与机匣整体成形，各类转子叶片都通过榫接结构连接在转子盘上。为了减重增效、提高推重比，压气机前段越来越多采用整体叶盘结构。 （2）难加工材料多 航空发动机大量采用高温合金、钛合金、高强度钢材料，复合材料、工程陶瓷材料等新材料也越来越多地应用到高性能航空发动机上。这些材料的加工性极差，对工艺装备的刚性和切削刀具的要求极其苛刻，还需要大量的特种工艺装备。
在实际加工中刀具的选择应考虑以下几个因素：工件材料、工件形状、加工要求、加工机床、系统刚性以及表面质量技术要求等。 以涡轮机匣零件为例： 1. 从工件材料上分析，变形高温合金、铸造高温合金等难加工材料大量采用，这些难加工材料导热系数小、强度大、切削温度高，易产生加工硬化，切削时刀具磨损快，刀具寿命短，刀具消耗量大，因此必须合理选择刀具几何角度。 2. 从工件结构上来看，壁薄、刚性差、难加工。加工零件凸起部分时，刀具系统容易与零件、夹具干涉，因此，必须对刀具路径进行优化，如插铣加工代替侧铣，空行程快速走刀，优化抬刀位置，采用螺旋插补等方式进行铣削。 3. 从加工工序上分析，机匣需要经过粗加工、半精加工、精加工，为了节省刀具费用，在制造这类零件时，粗加工时可采用高性能陶瓷铣刀，半精加工和精加工时采用标准硬质合金刀具和非标高性能专用刀具，这样可显著提高生产效率。 4. 从加工经济性方面上来说，刀具配置方案需要不断改进，尽量采用刀具商最新研发的产品。
航空发动机的涡轮盘、整体叶盘、涡轮叶片等零件的材料大多为钛合金和镍基高温合金，如图所示，由于大多是薄壁件，因此对其制造精度要求极高，对其加工刀具要求亦很高。高温合金加工时由于其切削力大、加工硬化倾向大、切削温度高、刀具磨损严重使其成为典型的难加工材料。 高温合金家族共有的特点：导热性差、弹性模量小、化学活性高和摩擦系数大，还具有其他高温合金不具备的高强度、高韧性和高硬度的特点使得其归属于难加工材料行列。在车削过程中主要表现在切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力集中，切削温度高，切屑不易折断并且锯齿化严重，刀具磨损严重，导致加工效率很低，工件加工表面质量较差。