汉鼎超声波 | 航天與汽車镍基合金 (Inconel 718) : 袋型铣削加工

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：超声波效益

🕜 加工效率 - 提升4倍，缩短加工时间
📈 工件质量 - 提升1.5倍，改善表面粗糙度(Sa)
⚙️ 刀具寿命 - 延长75%

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：加工痛点

镍基合金（Inconel 718）凭借其抗腐蚀、耐高温高压及高强度等特性，被广泛应用于航空航天产业，包括涡轮引擎部件、涡轮叶片及其他旋转件的制造。然而，这种耐热合金在高温切削过程中，表面易生成加工硬化层（work-hardened layer），形成高硬度切屑。在传统加工方式下，切屑难以排除，且黏附在刀刃上的切屑瘤（BUE，Built-Up Edge）会显著增加切削阻力。由于硬化切屑的二次切削作用，刀具磨损大幅增加，工件表面质量也会受到严重破坏。

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：加工信息

(图1. 汉鼎超声波辅助加工模组应用于镍基合金Inconel 718袋型铣削加工)



 

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：测试目标

使用汉鼎HSK-A63-R30 超声波加工模组，针对镍基合金（Inconel 718）的超声波辅助袋型铣削加工进行测试，目标是通过CNC 加工搭配汉鼎超声波工艺，提升加工效率，并减少刀具磨损。




 

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：加工结果

镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：加工效率

(图2. 汉鼎超声波辅助加工模组应用于镍基合金Inconel 718袋型铣削加工, 相较刀具原厂建议参数, 可提高每刃进给量, 缩短4倍加工时间)

 

• 通过汉鼎超声波辅助加工，高频提刀能够显著提升冷却效果，并有效排除切屑，降低切削阻力。

• 与刀具原厂建议参数相比，搭配汉鼎超声波技术，切削阻力显著降低，从而提高每刃进给量，缩短4倍加工时间。

• 在袋型铣削加工中，主要使用刀具底刃进行加工，提高每刃进给量，可有效避开材料的加工硬化层，从而降低切削阻力。

(图3. 使用汉鼎HSK-A63超声波加工模组辅助镍基合金Inconel 718袋型铣削加工, 可提升4倍加工效率)



 

镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：刀具寿命

(图4. 汉鼎超声波辅助加工模组应用于镍基合金Inconel 718袋型铣削加工, 提高每刃进给量, 可避开材料加工硬化层, 有效降低切削阻力, 减少磨损)

 

• 汉鼎超声波辅助加工技术的高频提刀动作能够有效提升冷却效果，同时帮助排除切屑，防止切屑黏附刀刃。在提高每刃进给量的条件下，加工可避开材料的加工硬化层，避免刀刃直接撞击硬化层，从而有效降低切削阻力并减少刀具磨损，延长刀具寿命达75%。

• 在传统加工方式下，连续高温切削容易累积大量切削热，材料生成加工硬化切屑难以排除。硬化切屑附着在刀刃上形成切屑瘤（BUE，Built-Up Edge），导致切削阻力增加，并加速刀具的磨损。

(图5. 使用汉鼎HSK-A63超声波加工模组辅助镍基合金Inconel 718袋型铣削加工, 有效降低切削阻力, 延长75%刀具寿命)



 

镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：切屑形貌

(图6. 汉鼎超声波辅助加工模组应用于镍基合金Inconel 718袋型铣削加工, 提升冷却效果, 切屑颜色较浅, 避免绝热剪切现象)

 

• 汉鼎超声波辅助加工技术通过高频提刀动作提升冷却效果，并帮助排除切屑，防止切屑黏附刀刃。在提高每刃进给量的情况下，能够避开材料的加工硬化层，避免刀刃直接撞击硬化层，从而有效降低切削阻力和刀具磨损。

• 相比之下，传统加工方式在连续高温切削条件下，切屑颜色通常较深，并且容易出现绝热剪切*现象，切屑边缘呈现明显的锯齿状。这种现象不仅会加剧刀具损坏，还会影响工件表面质量。

*绝热剪切（Adiabatic Shear Failure）：材料在高应变率（high strain rate）下，因热量无法及时扩散而导致局部区域发生热不稳定现象，形成绝热剪切带（ASB，Adiabatic Shear Band）。



 

镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：工件质量

(图7. 汉鼎超声波辅助加工模组应用于镍基合金Inconel 718袋型铣削加工, 在相同切削条件下, 切削阻力降低, 有效改善工件表面粗糙度)

 

• 通过汉鼎超声波辅助加工，高频提刀动作能够显著提升冷却效果并帮助排屑，避免硬化切屑二次切削工件表面，从而降低表面粗糙度（Sa，Surface Average Roughness），工件表面质量提升1.5 倍。

• 相比传统加工方式，连续高温切削容易导致切屑瘤附着在刀刃上，切削过程中损坏工件表面，产生坑洞或凹陷；部分切屑因排屑不畅，黏附于工件表面，进一步降低工件质量。

(图8. 使用汉鼎HSK-A63超声波加工模组辅助镍基合金Inconel 718袋型铣削加工, 有效降低表面粗糙度, 提升1.5倍工件表面质量)

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）袋型铣削加工：产业应用

镍基合金（Inconel 718）袋型铣削特征广泛应用于航空航天产业，特别是涡轮引擎部件、涡轮叶片及其他飞机引擎紧固件与旋转件的加工制造。


镍基合金（Inconel 718）以其抗腐蚀、耐高温高压及高强度等材料特性，在航空航天领域具有不可替代的优势。然而，此种高温合金在高温切削环境下易生成加工硬化层（work-hardened layer），导致切屑硬度高。在传统连续切削中，切屑难以排除，容易黏附在刀刃上生成切屑瘤（BUE，Built-Up Edge），不仅增加切削阻力，还会导致刀具磨损加剧，同时严重破坏工件的表面质量。


汉鼎智慧科技的超声波辅助加工模组为新材料的加工提供了全新的解决方案！通过汉鼎的超声波辅助加工技术，可显著降低切削阻力，提升加工效率并节省整体加工时间。在刀具磨损大幅减少的同时，工件表面质量也得到显著改善，为客户带来更高的产能并有效降低生产成本。不仅满足客户的严格加工要求，还为客户创造多重价值！




💡 了解更多汉鼎超声波加工金属、耐热合金、硬钢材料等应用案例

• 镍基合金(Inconel 718) : 键槽侧铣加工

• 镍基合金(Inconel 718) : 微钻孔加工

• STAVAX模具钢 : 外形铣削 (粗加工)

• STAVAX模具钢 : 侧铣加工

• 42CrMo铬钼合金钢(红十字钢) : 侧铣加工

• Cr12MoV工具钢 : 平面底铣加工

• 碳化钨(钨钢) : M2内螺纹加工

• 碳化钨(钨钢) : 开槽摆线磨削加工

• 钛合金(Ti-6Al-4V) : 侧铣加工

• 6061铝合金 : 锥状外形铣削加工

• 304不锈钢 : 曲面微钻孔_通孔加工

💡 汉鼎超声波辅助加工先进材料的相关介绍

• 钨钢加工的挑战：汉鼎超声波如何克服钨钢加工难点

• 后疫情时代航天产业扶摇直上，掀起钛合金钻孔加工热潮