航空航天工業產品零件的特點是耐高溫、高強度、難加工，同時合金材料和復合材料多、復雜結構件多、工藝要求高。這就對其加工設備提出了更高要求，為了推動航空航天事業的發展，近幾年來，有實力的機床生產廠家開始研發制造高端數控機床，以替代進口，為民族事業作出了貢獻。
一、精密數控系統需助力航空航天的發展
航空航天工業產品零件的特點是耐高溫、高強度、難加工，同時合金材料和復合材料多、復雜結構件多、工藝要求高。這就對其加工設備提出了更高要求，為了推動航空航天事業的發展，近幾年來，有實力的機床生產廠家開始研發制造高端數控機床，以替代進口，為民族事業作出了貢獻。
航空航天產品制造對數控技術與裝備的需求呈現以下六個特點：機械加工的數控化率要求高，幾乎對各類數控機床都有需求;對數控機床利用率及數控加工效率要求高;數控加工已成為CAD/CAPP/CAM集成應用及;無圖紙制造的基礎;高速高精度數控切削加工已成必然趨勢;要求對不同材料和結構的零部件數控加工工藝及切削參數進行優化;部分數控技術與裝備具有專用性。對數控立式車床和立式車削中心、立式銑削加工中心、立臥轉換加工中心、數控鏜銑床、高效專用葉片加工中心、榫齒成形磨床、數控電火花加工機床等需求量較大，主要用于采用難加工材料、結構復雜的整體機匣、整體葉輪和葉盤等結構件和各種復雜型面葉片的加工。航天產品的發動機制造中，推力室內外壁結構、閥門、活門、轉子葉片等的加工，對數控銑床/銑削中心、精密數控車床、數控鏜銑床等數控設備有較多的需求。
航空機載設備的關鍵部件種類多、尺寸小、結構復雜、精度高，對精密數控鏜銑床和加工中心、精密數控車床和車削中心、精密數控萬能外圓磨床、數控電火花機床和線切割機床等數控設備有重要的需求，以滿足各種殼體、閥體、液壓偶件、液壓平板閥、光管、激光陀螺反射鏡、非球面光學零件等零部件的精密、超精密加工要求。航天產品的彈/箭/星載設備主要為控制、導引、探測部件等高精度的精密儀器與機械，對數控技術與裝備的要求主要是：精密數控車床和車削中心、高精度萬能數控磨床、數控光學坐標磨床和成形磨床、高精度數控電火花加工機床等。
航空航天工業產品零件的特點是耐高溫、高強度、難加工，同時合金材料和復合材料多、復雜結構件多、工藝要求高。飛機機身結構件主要有梁、框、肋、壁板等零件，此類零件大多為鋁合金或鈦合金材料，一般外形輪廓尺寸都很大，屬薄壁多腔的整體框架結構，機械切削去除量大，表面質量要求高。加工此類零件需要大型、重型機床裝備，要求工作臺承重10噸以上，有效行程在15米以上的高剛性機床。航空發動機是國之重器，是裝備制造業的尖端。
航空發動機由于研制難度高、技術含量高、產業回報高的特點，被譽為是現代工業;皇冠上的明珠。盡快在這一領域實現突破，對于增強我國經濟和國防實力、提升綜合國力具有重大意義。國家提出了2020年在航空航天領域機床國產化率達到80%的目標，這不僅成為期盼，也是寄予了大國崛起的希望，需要包括數控系統、功能部件、主機企業在內整個行業的一致努力。對此，機床企業還需努力，技術突破仍需卯足勁。
二.中國航空航天業刀具應用現狀
隨著航空航天產品的不斷升級，尤其各種難加工材料的使用，其加工技術也正逐步提高。如今航空航天領域在刀具的應用方面是什么狀態，航空航天工具企業的發展狀況又是如何?
中國航空航天工具協會常務副秘書長楊衛先生說：“就航空航天行業來講，其刀具的應用水平未必比汽車領域高多少，兩者的主要區別在于，汽車行業通常是大批量地使用刀具，而航空航天業則是大件小批量生產，專業性刀具使用較多。”他介紹說，目前國內航空業有七八家的專業化工具廠，而航天業則沒有。
如此之少的專業化工具廠究竟能否滿足國內的市場需求，是否需要一般的刀具企業配合生產?楊秘書長介紹到，目前航空航天工具協會會員中專業化工具企業共有4家，即貴陽西南工具總廠、保定向陽航空精密機械有限公司、陜西航空硬質合金工具公司以及陜西航空宏峰精密機械工具公司。這些企業的產品中有60%左右供應航空航天企業使用，也有一部分出口。即便如此，供應給航空航天使用的刀具也并非完全用于軍品的生產，多數航空航天企業所使用的刀具有70%——80%生產民品，僅20%——30%應用于軍品。
現今國內航空航天刀具的市場狀況與別的行業類似，如果出現市場上現有刀具無法解決的難題時，特別是目前航空航天領域高精尖產品加工中遇到的鈦合金、鋁鎂合金等難加工材料及復合材料的加工，刀具應用企業便需要通過自行研制、開發的方式解決。
“專業化刀具廠的產品多數都是有任務安排的，無論如何也需要首先滿足航空航天領域的刀具需求。”楊秘書長解釋說，這些專用刀具產品無法完全從市場上獲得，因而專業化廠在產品面向市場之前，必須首先要滿足行業的使用需求。對于一些有特殊要求而在國內市場上無法尋求的刀具，協會則可以起到橋梁的作用，為企業聯系到國外的專業化刀具企業，滿足企業的需求。 “近年來，我國航空航天企業的發展勢頭很好，國家給予比較大的支持，軍品生產任務飽滿，現在民品也已經進入市場，日益繁榮的市場又促進了民品生產的發展。”
楊秘書又說，細觀市場不難發現仍然存在一些問題：國內專業化廠所能提供的多是專用刀具，市場上的通用刀具產品不全面，因而企業應用以進口居多;另外，一些進口的高檔數控加工中心所使用的刀具也基本都源自進口，以山特維克可樂滿、肯納、山高和歐士機等國際知名品牌為主，這些企業的銷售渠道很廣泛，在國內大型城市都設有辦事處，購買刀具比較方便，并且良好的售后服務及產品質量保障，也使其競爭優勢更優于國內企業。在這樣的競爭環境下，中國航空航天工具業更應該發揮自主創新的能力，以實現應用企業的刀具國產化之路。
由于目前機加工、模具設計制造等方面的應用人才十分匱乏，很多企業對一些生產中的具體應用問題十分關心，“如何提高數控設備的加工效率，如何提高鈦合金刀具的壽命及其切削速度，對數控操作人員進行相關的培訓以及軟磁合金的自行研制加工等這些問題都是他們所關注的，所以開展此類培訓活動很有必要。”
三、刀具在航空航天制造業中的具體應用
現今，國內航空航天刀具的發展狀況與別的行業類似，如果出現市場上現有刀具無法解決的加工難題，特別是目前航空航天領域高精尖產品加工中遇到的鈦合金、鋁鎂合金等難加工材料及復合材料的加工難題，就需要刀具供應商和用戶密切合作，通過共同研制、試切開發出專用刀具。同時，刀具廠商在產品面向市場之前，都是經過大量的實驗、試切，確保滿足用戶加工過程中的各種需求。
1.航空航天制造業典型零件用刀具種類
航空航天零部件不僅采用了很多新結構、新技術和新材料，而且零件構型復雜，剛性較差，這些因素促使發動機等零件機械加工必須大量使用高性能的標準刀具和專用刀具進行加工。
目前，發動機盤類零件、軸類零件、機匣類零件加工中外購高性能硬質合金標準刀具和硬質合金非標刀具比例相當。典型中小構件，葉片類零件等以標準刀具為主。在實際加工中刀具的選擇主要考慮以下幾個因素：工件材料、工件形狀、加工要求、加工機床、系統剛性、表面質量技術要求等。以渦輪機匣零件為例，從工件材料上分析，變形高溫合金、鑄造高溫合金等難加工材料大量采用。這些難加工材料導熱系數小，比強度大，切削溫度高，易產生加工硬化。切削時刀具磨損快，刀具壽命短，刀具消耗量大，因此必須合理選擇刀具幾何角度。從工件結構上來看，壁薄、剛性差，難加工。
加工零件凸起部分時，刀具系統容易與零件、夾具干涉。因此必須對刀具路徑進行優化，如用插銑加工代替側銑、空行程快速走刀、優化抬刀位置、采用螺旋插補等方式進行銑削。從機床的選擇上來說，渦輪機匣需要在大功率的加工中心上加工。從加工工序上分析，機匣需要經過粗加工、半精加工、精加工。為了節省刀具費用，在制造這類零件時，粗加工時可采用高性能陶瓷銑刀，半精加工和精加工時采用標準硬質合金刀具和非標高性能專用刀具，這樣可顯著提高生產效率。從加工經濟性方面上來說，刀具配置方案需要不斷改進，盡量采用刀具商最新研發的產品。
2.航空航天制造業常用刀具材料
隨著航空航天業鈦合金、高溫合金等難加工材料的廣泛應用，如何正確選擇、合理使用刀具進行高效高質量切削加工已經成為一個非常重要的行業性話題。隨著工件材料與刀具材料、結構等的互相促進，航空航天制造業得以不斷發展，可以說刀具的不斷發展是航空航天制造業不斷發展的驅動力。
目前，航空航天制造業廣泛應用的刀具材料主要有以下幾大類：工具鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼)、硬質合金、陶瓷和超硬刀具材料。其中，硬質合金刀具所占比重最大，在航空制造中是主導刀具，應用范圍相當廣泛。與硬質合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、熱硬性和耐磨性，且化學穩定性、抗氧化能力等均優于硬質合金，因此，陶瓷刀具已經成為航空航天業刀具發展的一個主流。
在航空航天材料加工過程中，槽加工和孔加工是加工難點。像發動機盤類零件、軸類零件、機匣類零件加工對加工刀具的要求非常高，因此，在這類零部件的加工中高性能硬質合金標準刀具和硬質合金非標刀具使用量非常大。在實際加工中刀具的選擇應考慮以下幾個因素：工件材料、工件形狀、加工要求、加工機床、系統剛性、表面質量技術要求等。
以渦輪機匣零件為例，從工件材料上分析，變形高溫合金、鑄造高溫合金等難加工材料大量采用，這些難加工材料導熱系數小，比強度大，切削溫度高，易產生加工硬化，切削時刀具磨損快，刀具壽命短，刀具消耗量大，因此必須合理選擇刀具幾何角度。
從工件結構上來看，壁薄、剛性差，難加工，加工零件凸起部分時，刀具系統容易與零件、夾具干涉，因此，必須對刀具路徑進行優化，如插銑加工代替側銑，空行程快速走刀，優化抬刀位置，采用螺旋插補等方式進行銑削。
從加工工序上分析，機匣需要經過粗加工、半精加工、精加工，為了節省刀具費用，在制造這類零件時，粗加工時可采用高性能陶瓷銑刀，半精加工和精加工時采用標準硬質合金刀具和非標高性能專用刀具，這樣可顯著提高生產效率。
從加工經濟性方面上來說，刀具配置方案需要不斷改進，盡量采用刀具商最新研發的產品。航空制造業中，硬質合金刀具所占比重最大。硬質合金刀具在航空制造中是主導刀具，應用范圍則相當廣泛，在數控刀具材料中占主導地位。硬質合金成為主要的刀具材料，使切削加工實現了向硬質合金時代的過渡，由于不同牌號的硬質合金性能特點不同，因而其應用范圍也不同。硬質合金不但可用于制造各種機夾可轉位刀具，而且可以制造整體式立銑刀、鉸刀、絲錐和鉆頭等。硬質合金刀具分為普通硬質合金、涂層硬質合金、超細顆粒硬質合金、碳(氮)化鈦基硬質合金。
YT類硬質合金具有YG類和YW類的大部分優良性能，在航空制造業應用較廣。涂層硬質合金有比基體更高的硬度、耐磨性、耐熱性，應用廣泛。超細顆粒硬質合金可以大范圍地運用于斷續切削。碳(氮)化鈦基硬質合金主要用于鋼件的連續表面的精加工和半精加工。
目前我國陶瓷刀具的應用還處于起步階段，實際應用發展較慢。陶瓷刀具主要用于硬質合金刀具難以切削的工件粗加工。航空制造業推廣使用陶瓷刀具的時間不長，在陶瓷刀具的幾何參數、切削用量以及使用技術方面需要積累經驗。陶瓷材料與硬質合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、熱硬性和耐磨性。陶瓷刀具化學穩定性、抗氧化能力等均優于硬質合金，非常適合干式連續高速切削高溫合金、淬硬剛、軸承鋼、高強度鋼等難加工材料。航空發動機中高溫合金應用很多，盤軸類零件較多，正是陶瓷刀具發揮其優勢的地方。實現高效加工，以陶瓷刀具替代部分硬質合金刀具，是完全可行的。陶瓷刀具不是萬能刀具，只有正確使用才能充分發揮其優越性。
鑒于陶瓷刀具的特性，選用時必須注意三方面的問題：①要選擇良好的系統剛性，可以有效防止振動對刀具的損害，提高刀具壽命。②要防止零件對刀具的沖擊。對硬度高并且形狀不規則的毛坯，應在切入和切出處先倒角再切削。③要優選刀具幾何參數，陶瓷刀具常采用零前角或負前角切削。我們要在充分掌握工件材料性能的基礎上，采取相應的措施才能使切削加工達到高質量、高效率、低成本。
發揮進口刀具與國產刀具、標準刀具與非標刀具各自的優勢，充分發揮各檔次設備的加工能力，有針對性地選擇刀具供應商。
四、航空發動機企業如何提高刀具切削技術水平
航空發動機企業提高刀具切削技術水平、降低刀具成本措施，應從以下做起：
(1)轉變觀念，把握切削技術最新發展方向
發揮進口刀具與國產刀具、標準刀具與非標刀具各自的優勢，充分發揮各檔次設備的加工能力，有針對性地選擇刀具供應商。螺紋刀具等復雜刀具采用國內刀具可以有效降低成本，保證質量。航空航天發動機中零件(如盤軸、機匣件)形狀復雜，表面完整性要求又高，切削技術需要不斷提升。新刀具也不斷涌現，使得切削速度不斷提高。我們要借鑒歐洲國家使用先進刀具所具有的高速度、大進給、小切深的理念，與國際先進切削理念接軌，研發先進的切削工藝技術。
(2)實現刀具重磨，降低采購成本
在數控加工中，刀具的損壞不僅影響加工的質量和效率，而且還可能導致嚴重的機床和人身事故。刀具的損壞有磨損和破損兩種情況，加工產品時，刀具受到切削力、切削熱和摩擦的作用，會逐漸磨損或破損，最后失去切削能力。
隨著刀具的磨損，工件的加工精度也逐漸下降，已加工表面也逐漸變得粗糙。刀具磨損到一定程度就不能繼續使用，否則將降低工件的尺寸精度和加工表面質量，同時也會增加刀具的消耗和加工成本。航空發動機企業應根據生產特點，制定適合本企業的刀具修磨技術標準，嚴格按照刀具修磨技術標準，對刀具進行修磨以及對涂層后質量情況進行跟蹤。在實際應用過程中，返磨刀具降本增效效果十分顯著，如某發動機制造企業，外購刀具修磨以整體硬質合金銑刀、鉆頭、鉸刀、擴孔鉆和復雜刀具為主。年外購可重磨硬質合金立銑刀約五六萬把，這些刀具經重磨后還可繼續使用，節省的刀具費用也很可觀。
(3)強化基礎培訓，實施引智工程
加強技術人員和操作者在切削技術、刀具選型、刀具使用等方面的培訓，提高他們選刀、用刀的能力是降本增效的前提。
建立可供技術人員和操作者在選擇刀具，尤其是代用刀具時作為參考的切削數據庫，來滿足現場機械制造的強烈需求，是降本增效的基礎。航空制造企業要知己知彼，高性能刀具必須在適合的零件材料上運用，必須與現場生產設備相適應。航空制造企業應實施引智工程，促使刀具供應商對其定期舉行培訓，利用刀具商已有的成熟的技術優勢來為企業服務。這樣既可實現雙贏，又可使企業的刀具工程師具有先進的切削理念，掌握世界先進的切削技術。最終實現企業制造水平的跨越發展。
刀具供應商應詳細了解用戶的真實需求，根據用戶的實際需要，提供用戶最需要的產品。刀具供應商還要能做好技術指導方面的工作，并提供刀具方面的詳細資料，如什么樣的刀具適合于加工什么樣的材料工件，同時，給出刀具的最佳切削參數等。具體地說，用戶希望刀具供應商所派的工程師不僅要熟悉國內外刀具、材料技術以及發展動態，熟悉金屬切削技術，還要熟悉機加工藝、各類通用刀具和數控刀具的選擇與應用，熟悉各類數控機床，能獨立編制機加工藝和刀具配備方案，使用戶能夠更迅捷地接觸世界最先進的刀具技術，與此同時也讓用戶獲得性價比更優的刀具產品和優質的售后服務。
一、精密數控系統需助力航空航天的發展
航空航天工業產品零件的特點是耐高溫、高強度、難加工，同時合金材料和復合材料多、復雜結構件多、工藝要求高。這就對其加工設備提出了更高要求，為了推動航空航天事業的發展，近幾年來，有實力的機床生產廠家開始研發制造高端數控機床，以替代進口，為民族事業作出了貢獻。
航空航天產品制造對數控技術與裝備的需求呈現以下六個特點：機械加工的數控化率要求高，幾乎對各類數控機床都有需求;對數控機床利用率及數控加工效率要求高;數控加工已成為CAD/CAPP/CAM集成應用及;無圖紙制造的基礎;高速高精度數控切削加工已成必然趨勢;要求對不同材料和結構的零部件數控加工工藝及切削參數進行優化;部分數控技術與裝備具有專用性。對數控立式車床和立式車削中心、立式銑削加工中心、立臥轉換加工中心、數控鏜銑床、高效專用葉片加工中心、榫齒成形磨床、數控電火花加工機床等需求量較大，主要用于采用難加工材料、結構復雜的整體機匣、整體葉輪和葉盤等結構件和各種復雜型面葉片的加工。航天產品的發動機制造中，推力室內外壁結構、閥門、活門、轉子葉片等的加工，對數控銑床/銑削中心、精密數控車床、數控鏜銑床等數控設備有較多的需求。
航空機載設備的關鍵部件種類多、尺寸小、結構復雜、精度高，對精密數控鏜銑床和加工中心、精密數控車床和車削中心、精密數控萬能外圓磨床、數控電火花機床和線切割機床等數控設備有重要的需求，以滿足各種殼體、閥體、液壓偶件、液壓平板閥、光管、激光陀螺反射鏡、非球面光學零件等零部件的精密、超精密加工要求。航天產品的彈/箭/星載設備主要為控制、導引、探測部件等高精度的精密儀器與機械，對數控技術與裝備的要求主要是：精密數控車床和車削中心、高精度萬能數控磨床、數控光學坐標磨床和成形磨床、高精度數控電火花加工機床等。
航空航天工業產品零件的特點是耐高溫、高強度、難加工，同時合金材料和復合材料多、復雜結構件多、工藝要求高。飛機機身結構件主要有梁、框、肋、壁板等零件，此類零件大多為鋁合金或鈦合金材料，一般外形輪廓尺寸都很大，屬薄壁多腔的整體框架結構，機械切削去除量大，表面質量要求高。加工此類零件需要大型、重型機床裝備，要求工作臺承重10噸以上，有效行程在15米以上的高剛性機床。航空發動機是國之重器，是裝備制造業的尖端。
航空發動機由于研制難度高、技術含量高、產業回報高的特點，被譽為是現代工業;皇冠上的明珠。盡快在這一領域實現突破，對于增強我國經濟和國防實力、提升綜合國力具有重大意義。國家提出了2020年在航空航天領域機床國產化率達到80%的目標，這不僅成為期盼，也是寄予了大國崛起的希望，需要包括數控系統、功能部件、主機企業在內整個行業的一致努力。對此，機床企業還需努力，技術突破仍需卯足勁。
二.中國航空航天業刀具應用現狀
隨著航空航天產品的不斷升級，尤其各種難加工材料的使用，其加工技術也正逐步提高。如今航空航天領域在刀具的應用方面是什么狀態，航空航天工具企業的發展狀況又是如何?
中國航空航天工具協會常務副秘書長楊衛先生說：“就航空航天行業來講，其刀具的應用水平未必比汽車領域高多少，兩者的主要區別在于，汽車行業通常是大批量地使用刀具，而航空航天業則是大件小批量生產，專業性刀具使用較多。”他介紹說，目前國內航空業有七八家的專業化工具廠，而航天業則沒有。
如此之少的專業化工具廠究竟能否滿足國內的市場需求，是否需要一般的刀具企業配合生產?楊秘書長介紹到，目前航空航天工具協會會員中專業化工具企業共有4家，即貴陽西南工具總廠、保定向陽航空精密機械有限公司、陜西航空硬質合金工具公司以及陜西航空宏峰精密機械工具公司。這些企業的產品中有60%左右供應航空航天企業使用，也有一部分出口。即便如此，供應給航空航天使用的刀具也并非完全用于軍品的生產，多數航空航天企業所使用的刀具有70%——80%生產民品，僅20%——30%應用于軍品。
現今國內航空航天刀具的市場狀況與別的行業類似，如果出現市場上現有刀具無法解決的難題時，特別是目前航空航天領域高精尖產品加工中遇到的鈦合金、鋁鎂合金等難加工材料及復合材料的加工，刀具應用企業便需要通過自行研制、開發的方式解決。
“專業化刀具廠的產品多數都是有任務安排的，無論如何也需要首先滿足航空航天領域的刀具需求。”楊秘書長解釋說，這些專用刀具產品無法完全從市場上獲得，因而專業化廠在產品面向市場之前，必須首先要滿足行業的使用需求。對于一些有特殊要求而在國內市場上無法尋求的刀具，協會則可以起到橋梁的作用，為企業聯系到國外的專業化刀具企業，滿足企業的需求。 “近年來，我國航空航天企業的發展勢頭很好，國家給予比較大的支持，軍品生產任務飽滿，現在民品也已經進入市場，日益繁榮的市場又促進了民品生產的發展。”
楊秘書又說，細觀市場不難發現仍然存在一些問題：國內專業化廠所能提供的多是專用刀具，市場上的通用刀具產品不全面，因而企業應用以進口居多;另外，一些進口的高檔數控加工中心所使用的刀具也基本都源自進口，以山特維克可樂滿、肯納、山高和歐士機等國際知名品牌為主，這些企業的銷售渠道很廣泛，在國內大型城市都設有辦事處，購買刀具比較方便，并且良好的售后服務及產品質量保障，也使其競爭優勢更優于國內企業。在這樣的競爭環境下，中國航空航天工具業更應該發揮自主創新的能力，以實現應用企業的刀具國產化之路。
由于目前機加工、模具設計制造等方面的應用人才十分匱乏，很多企業對一些生產中的具體應用問題十分關心，“如何提高數控設備的加工效率，如何提高鈦合金刀具的壽命及其切削速度，對數控操作人員進行相關的培訓以及軟磁合金的自行研制加工等這些問題都是他們所關注的，所以開展此類培訓活動很有必要。”
三、刀具在航空航天制造業中的具體應用
現今，國內航空航天刀具的發展狀況與別的行業類似，如果出現市場上現有刀具無法解決的加工難題，特別是目前航空航天領域高精尖產品加工中遇到的鈦合金、鋁鎂合金等難加工材料及復合材料的加工難題，就需要刀具供應商和用戶密切合作，通過共同研制、試切開發出專用刀具。同時，刀具廠商在產品面向市場之前，都是經過大量的實驗、試切，確保滿足用戶加工過程中的各種需求。
1.航空航天制造業典型零件用刀具種類
航空航天零部件不僅采用了很多新結構、新技術和新材料，而且零件構型復雜，剛性較差，這些因素促使發動機等零件機械加工必須大量使用高性能的標準刀具和專用刀具進行加工。
目前，發動機盤類零件、軸類零件、機匣類零件加工中外購高性能硬質合金標準刀具和硬質合金非標刀具比例相當。典型中小構件，葉片類零件等以標準刀具為主。在實際加工中刀具的選擇主要考慮以下幾個因素：工件材料、工件形狀、加工要求、加工機床、系統剛性、表面質量技術要求等。以渦輪機匣零件為例，從工件材料上分析，變形高溫合金、鑄造高溫合金等難加工材料大量采用。這些難加工材料導熱系數小，比強度大，切削溫度高，易產生加工硬化。切削時刀具磨損快，刀具壽命短，刀具消耗量大，因此必須合理選擇刀具幾何角度。從工件結構上來看，壁薄、剛性差，難加工。
加工零件凸起部分時，刀具系統容易與零件、夾具干涉。因此必須對刀具路徑進行優化，如用插銑加工代替側銑、空行程快速走刀、優化抬刀位置、采用螺旋插補等方式進行銑削。從機床的選擇上來說，渦輪機匣需要在大功率的加工中心上加工。從加工工序上分析，機匣需要經過粗加工、半精加工、精加工。為了節省刀具費用，在制造這類零件時，粗加工時可采用高性能陶瓷銑刀，半精加工和精加工時采用標準硬質合金刀具和非標高性能專用刀具，這樣可顯著提高生產效率。從加工經濟性方面上來說，刀具配置方案需要不斷改進，盡量采用刀具商最新研發的產品。
2.航空航天制造業常用刀具材料
隨著航空航天業鈦合金、高溫合金等難加工材料的廣泛應用，如何正確選擇、合理使用刀具進行高效高質量切削加工已經成為一個非常重要的行業性話題。隨著工件材料與刀具材料、結構等的互相促進，航空航天制造業得以不斷發展，可以說刀具的不斷發展是航空航天制造業不斷發展的驅動力。
目前，航空航天制造業廣泛應用的刀具材料主要有以下幾大類：工具鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼)、硬質合金、陶瓷和超硬刀具材料。其中，硬質合金刀具所占比重最大，在航空制造中是主導刀具，應用范圍相當廣泛。與硬質合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、熱硬性和耐磨性，且化學穩定性、抗氧化能力等均優于硬質合金，因此，陶瓷刀具已經成為航空航天業刀具發展的一個主流。
在航空航天材料加工過程中，槽加工和孔加工是加工難點。像發動機盤類零件、軸類零件、機匣類零件加工對加工刀具的要求非常高，因此，在這類零部件的加工中高性能硬質合金標準刀具和硬質合金非標刀具使用量非常大。在實際加工中刀具的選擇應考慮以下幾個因素：工件材料、工件形狀、加工要求、加工機床、系統剛性、表面質量技術要求等。
以渦輪機匣零件為例，從工件材料上分析，變形高溫合金、鑄造高溫合金等難加工材料大量采用，這些難加工材料導熱系數小，比強度大，切削溫度高，易產生加工硬化，切削時刀具磨損快，刀具壽命短，刀具消耗量大，因此必須合理選擇刀具幾何角度。
從工件結構上來看，壁薄、剛性差，難加工，加工零件凸起部分時，刀具系統容易與零件、夾具干涉，因此，必須對刀具路徑進行優化，如插銑加工代替側銑，空行程快速走刀，優化抬刀位置，采用螺旋插補等方式進行銑削。
從加工工序上分析，機匣需要經過粗加工、半精加工、精加工，為了節省刀具費用，在制造這類零件時，粗加工時可采用高性能陶瓷銑刀，半精加工和精加工時采用標準硬質合金刀具和非標高性能專用刀具，這樣可顯著提高生產效率。
從加工經濟性方面上來說，刀具配置方案需要不斷改進，盡量采用刀具商最新研發的產品。航空制造業中，硬質合金刀具所占比重最大。硬質合金刀具在航空制造中是主導刀具，應用范圍則相當廣泛，在數控刀具材料中占主導地位。硬質合金成為主要的刀具材料，使切削加工實現了向硬質合金時代的過渡，由于不同牌號的硬質合金性能特點不同，因而其應用范圍也不同。硬質合金不但可用于制造各種機夾可轉位刀具，而且可以制造整體式立銑刀、鉸刀、絲錐和鉆頭等。硬質合金刀具分為普通硬質合金、涂層硬質合金、超細顆粒硬質合金、碳(氮)化鈦基硬質合金。
YT類硬質合金具有YG類和YW類的大部分優良性能，在航空制造業應用較廣。涂層硬質合金有比基體更高的硬度、耐磨性、耐熱性，應用廣泛。超細顆粒硬質合金可以大范圍地運用于斷續切削。碳(氮)化鈦基硬質合金主要用于鋼件的連續表面的精加工和半精加工。
目前我國陶瓷刀具的應用還處于起步階段，實際應用發展較慢。陶瓷刀具主要用于硬質合金刀具難以切削的工件粗加工。航空制造業推廣使用陶瓷刀具的時間不長，在陶瓷刀具的幾何參數、切削用量以及使用技術方面需要積累經驗。陶瓷材料與硬質合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、熱硬性和耐磨性。陶瓷刀具化學穩定性、抗氧化能力等均優于硬質合金，非常適合干式連續高速切削高溫合金、淬硬剛、軸承鋼、高強度鋼等難加工材料。航空發動機中高溫合金應用很多，盤軸類零件較多，正是陶瓷刀具發揮其優勢的地方。實現高效加工，以陶瓷刀具替代部分硬質合金刀具，是完全可行的。陶瓷刀具不是萬能刀具，只有正確使用才能充分發揮其優越性。
鑒于陶瓷刀具的特性，選用時必須注意三方面的問題：①要選擇良好的系統剛性，可以有效防止振動對刀具的損害，提高刀具壽命。②要防止零件對刀具的沖擊。對硬度高并且形狀不規則的毛坯，應在切入和切出處先倒角再切削。③要優選刀具幾何參數，陶瓷刀具常采用零前角或負前角切削。我們要在充分掌握工件材料性能的基礎上，采取相應的措施才能使切削加工達到高質量、高效率、低成本。
發揮進口刀具與國產刀具、標準刀具與非標刀具各自的優勢，充分發揮各檔次設備的加工能力，有針對性地選擇刀具供應商。
四、航空發動機企業如何提高刀具切削技術水平
航空發動機企業提高刀具切削技術水平、降低刀具成本措施，應從以下做起：
(1)轉變觀念，把握切削技術最新發展方向
發揮進口刀具與國產刀具、標準刀具與非標刀具各自的優勢，充分發揮各檔次設備的加工能力，有針對性地選擇刀具供應商。螺紋刀具等復雜刀具采用國內刀具可以有效降低成本，保證質量。航空航天發動機中零件(如盤軸、機匣件)形狀復雜，表面完整性要求又高，切削技術需要不斷提升。新刀具也不斷涌現，使得切削速度不斷提高。我們要借鑒歐洲國家使用先進刀具所具有的高速度、大進給、小切深的理念，與國際先進切削理念接軌，研發先進的切削工藝技術。
(2)實現刀具重磨，降低采購成本
在數控加工中，刀具的損壞不僅影響加工的質量和效率，而且還可能導致嚴重的機床和人身事故。刀具的損壞有磨損和破損兩種情況，加工產品時，刀具受到切削力、切削熱和摩擦的作用，會逐漸磨損或破損，最后失去切削能力。
隨著刀具的磨損，工件的加工精度也逐漸下降，已加工表面也逐漸變得粗糙。刀具磨損到一定程度就不能繼續使用，否則將降低工件的尺寸精度和加工表面質量，同時也會增加刀具的消耗和加工成本。航空發動機企業應根據生產特點，制定適合本企業的刀具修磨技術標準，嚴格按照刀具修磨技術標準，對刀具進行修磨以及對涂層后質量情況進行跟蹤。在實際應用過程中，返磨刀具降本增效效果十分顯著，如某發動機制造企業，外購刀具修磨以整體硬質合金銑刀、鉆頭、鉸刀、擴孔鉆和復雜刀具為主。年外購可重磨硬質合金立銑刀約五六萬把，這些刀具經重磨后還可繼續使用，節省的刀具費用也很可觀。
(3)強化基礎培訓，實施引智工程
加強技術人員和操作者在切削技術、刀具選型、刀具使用等方面的培訓，提高他們選刀、用刀的能力是降本增效的前提。
建立可供技術人員和操作者在選擇刀具，尤其是代用刀具時作為參考的切削數據庫，來滿足現場機械制造的強烈需求，是降本增效的基礎。航空制造企業要知己知彼，高性能刀具必須在適合的零件材料上運用，必須與現場生產設備相適應。航空制造企業應實施引智工程，促使刀具供應商對其定期舉行培訓，利用刀具商已有的成熟的技術優勢來為企業服務。這樣既可實現雙贏，又可使企業的刀具工程師具有先進的切削理念，掌握世界先進的切削技術。最終實現企業制造水平的跨越發展。
刀具供應商應詳細了解用戶的真實需求，根據用戶的實際需要，提供用戶最需要的產品。刀具供應商還要能做好技術指導方面的工作，并提供刀具方面的詳細資料，如什么樣的刀具適合于加工什么樣的材料工件，同時，給出刀具的最佳切削參數等。具體地說，用戶希望刀具供應商所派的工程師不僅要熟悉國內外刀具、材料技術以及發展動態，熟悉金屬切削技術，還要熟悉機加工藝、各類通用刀具和數控刀具的選擇與應用，熟悉各類數控機床，能獨立編制機加工藝和刀具配備方案，使用戶能夠更迅捷地接觸世界最先進的刀具技術，與此同時也讓用戶獲得性價比更優的刀具產品和優質的售后服務。