隨著全球中產(chǎn)階級(jí)不斷壯大， 對(duì) 低價(jià)空中旅行的需求也在日益增長(zhǎng)。 例如在被稱(chēng)為“金磚四國(guó)”的巴西、 俄羅斯、印度和中國(guó)，越來(lái)越多的人 希望得到費(fèi)用低廉的商務(wù)旅行和度 假服務(wù)。同時(shí)航空貨運(yùn)也在增加， 據(jù) 預(yù)測(cè)，未來(lái) 20 年航空客運(yùn)量將每年 增加 5%，而航空貨運(yùn)量則增加6%。 與此同時(shí)，全球航空航天業(yè)正面臨著 如何處理好日益增長(zhǎng)的航機(jī)需求與 當(dāng)今不斷提升的環(huán)境意識(shí)等關(guān)系的 矛盾。這就要求我們制造出更輕的 飛機(jī)，以降低燃油成本和排放量。

    一段時(shí)間以來(lái)，鈦合金以其出色 的比強(qiáng)度，成為航空航天業(yè)的首選材 料之一。但這種成就飛機(jī)設(shè)計(jì)師美 夢(mèng)的材料，由于其加工難度大，對(duì)刀 具要求甚高，使它成為了切削加工的 噩夢(mèng)。不過(guò)，隨著山特維克可樂(lè)滿(mǎn) CoroMill690 的推出現(xiàn)在有了能擔(dān) 此重任的鈦合金專(zhuān)用長(zhǎng)刃銑刀。

    同時(shí)航空航天業(yè)對(duì)鈦合金的應(yīng) 用還會(huì)進(jìn)一步加深。在波音 787 夢(mèng) 想飛機(jī)等先進(jìn)的機(jī)型上，鈦合金的用 量已經(jīng)較老機(jī)型呈現(xiàn)了成倍的增加，而且在將來(lái)，鈦合金用量將占飛機(jī)重 量的 15%。

    Ti-5553 是一種比Ti6Al4V性 能更為出色的新型鈦合金，在航空 航天業(yè)日益受到青睞。Ti-5553 具 備優(yōu)異的強(qiáng)度和很高的斷裂韌性， 特別適合制造必須承受巨大應(yīng)力的 零部件，例如結(jié)構(gòu)件和起落架。而鈦 合金面臨的一般挑戰(zhàn)以及 Ti-5553 的特定挑戰(zhàn)（它甚至更難加工）是每 一道工序都需要依據(jù)一些已經(jīng)確立 的一般規(guī)則，進(jìn)行細(xì)致的規(guī)劃和刀 具選擇，這些規(guī)則有：有限制的切削 速度、配合優(yōu)良加工所需的恒定的 較高進(jìn)給率、必須使用冷卻液、保持 良好的排屑、使用鋒利的刀具并在 刀刃出現(xiàn)磨損的初征兆時(shí)就予以 更換以及刀具和工件接觸時(shí)避免中 斷進(jìn)給等。基于上述考慮，山特維 克可樂(lè)滿(mǎn)設(shè)計(jì)出了一種新型銑刀— CoroMill690，專(zhuān)門(mén)用于鈦合金零件 的高效（仿形）銑削。

    CoroMill690 刀具

    1 CoroMill690 主要特點(diǎn)

    CoroMill690 的主要特點(diǎn)之一 是新的金字塔尖形的刀片定位面， 這 使它能夠抵御軸向切削力，大大減少 了刀片的軸向移動(dòng)，從而改善了切削過(guò)程的安全性，提高了進(jìn)給率，并延 長(zhǎng)了刀體壽命（特別是大大減少了端 部底排刀片座的失效）；而軸向切削 力造成的刀片軸向移動(dòng)正是目前市 場(chǎng)上其他可轉(zhuǎn)位長(zhǎng)刃銑削概念的軟 肋。這種使用四切削刃刀片的新型 設(shè)計(jì)保證了更高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì) 效益。

    CoroMill690 的另一個(gè)特點(diǎn)是 其優(yōu)化設(shè)計(jì)的容屑槽，使得排屑順 暢，減少了切屑堵塞的可能性，從而 改善了加工安全性，并提高了切削參 數(shù)。由于鈦合金的耐熱性，冷卻在加 工過(guò)程中至關(guān)重要，冷卻的目的是使 刀片切削刃和刀具表面不會(huì)過(guò)熱。 CoroMill690 的內(nèi)冷卻通道設(shè)計(jì)可 使冷卻液直達(dá)端部，這樣，當(dāng)進(jìn)行直角臺(tái)階銑，面銑凹窩、型腔，或全槽銑 （開(kāi)滿(mǎn)槽）時(shí)，都可達(dá)到佳的排屑效 果。

    此外，切削鈦合金時(shí)，切屑很容 易粘在刀刃上，從而造成切屑的二次 切削，這往往會(huì)造成刀片崩刃。而 CoroMill690 上的每一個(gè)刀片型座 都有各自對(duì)應(yīng)的冷卻液孔使切削液 直達(dá)切削區(qū)域，這就解決了這個(gè)問(wèn) 題，并保證了刀刃性能的穩(wěn)定。

    另一個(gè)巧妙的設(shè)計(jì)是帶內(nèi)螺 紋的內(nèi)冷卻孔。長(zhǎng)刃銑刀有許多 刀片，如對(duì)每個(gè)內(nèi)冷卻孔都施加冷 卻液需要有較高的流量和壓力。而 CoroMill690 則不同，它可以根據(jù)實(shí) 際加工過(guò)程中的需要，堵住不參加切 削的刀片座對(duì)應(yīng)的內(nèi)冷卻孔，從而保 證向參與切削的刀片提供大程度的冷卻。

    2 CoroMill690 技術(shù)資料

    CoroMill690 的技術(shù)指標(biāo)包括它是專(zhuān)門(mén)用于鈦加工的，并具有抵御軸向切削力的新穎刀片定位設(shè)計(jì)； 四刃刀片解決方案可提升生產(chǎn)效率 和經(jīng)濟(jì)效益；優(yōu)化的排屑槽降低了 切屑堵塞，改善了工藝安全性，并提 高了切削參數(shù)；直達(dá)端部的內(nèi)冷卻 通道設(shè)計(jì)可保證在面銑和直角臺(tái)階銑中具有佳排屑效果。

    而綜上所述，CoroMill690 的特 征可概括為：可抵御軸向切削力、有 4 個(gè)切削刃、經(jīng)過(guò)優(yōu)化的容屑槽可降 低切屑堵塞、順暢排屑、端部具有冷卻液、每個(gè)刀片座設(shè)有對(duì)應(yīng)的內(nèi)冷卻 孔、帶內(nèi)螺紋的冷卻液孔設(shè)計(jì)。

    CoroMill 690 加工 Ti-5553 的節(jié)省效應(yīng)

    新型 CoroMill 690 銑刀的推出 將給航空航天業(yè)的制造商帶來(lái)許多 好處，例如更高的工藝安全性、更長(zhǎng) 和可預(yù)測(cè)的刀具壽命。加上山特維 克可樂(lè)滿(mǎn)對(duì)鈦合金加工要求的精深 理解，這種專(zhuān)門(mén)的刀具解決方案將為 不斷增加的鈦合金材料，尤其是像 Ti-5553 這類(lèi)航空航天工業(yè)的重要 材料的使用提供支持。

    對(duì) 于 用 Ti-5553 制造的結(jié)構(gòu) 件而言，實(shí)行2D仿形銑削是難點(diǎn) 所在。這道加工工序使用的是帶可 樂(lè)滿(mǎn) Capto接口（C8）的長(zhǎng)刃銑刀 CoroMill690。銑刀直徑為 84mm， 刃 長(zhǎng) 為 63mm。 工 序 的 切 削 條 件是：切削速度為 22m/min，進(jìn)給量 為 每 齒 0.13mm，銑削寬度為6～ 18mm，銑削深度為 20 ～ 40mm。所 選刀片牌號(hào)是GC1030。采用這一 解決方案，制造商可將每組刀片的生產(chǎn)時(shí)間提高 50%，與此同時(shí)還能降低 噪聲和振動(dòng)。

    結(jié)束語(yǔ)

    隨著航空運(yùn)輸業(yè)的不斷向前發(fā) 展，對(duì)低價(jià)航空客運(yùn)和貨運(yùn)的需求量 也正在日益增多，并且這種趨勢(shì)將繼 續(xù)下去。與此同時(shí)，人們的環(huán)保意識(shí) 也在日益加強(qiáng)，從而對(duì)航空公司提出 了降低污染性排放的嚴(yán)格要求。這 就使得有助于減輕飛機(jī)重量的鈦金 屬的使用量日益增多。新的鈦合金 Ti-5553 具備優(yōu)良的性能，但加工難 度也更高。而山特維克可樂(lè)滿(mǎn)公司 已研制出一種專(zhuān)門(mén)用于鈦合金加工 的銑刀 CoroMill690，從而解決了鈦 加工中的許多固有問(wèn)題，這將有助于 這類(lèi)材料在航空航天領(lǐng)域更廣泛地 應(yīng)用。

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責(zé)任編輯：龐雪潔

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