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

    一段時間以來，鈦合金以其出色 的比強度，成為航空航天業(yè)的首選材 料之一。但這種成就飛機設(shè)計師美 夢的材料，由于其加工難度大，對刀 具要求甚高，使它成為了切削加工的 噩夢。不過，隨著山特維克可樂滿 CoroMill690 的推出現(xiàn)在有了能擔 此重任的鈦合金專用長刃銑刀。

    同時航空航天業(yè)對鈦合金的應(yīng) 用還會進一步加深。在波音 787 夢 想飛機等先進的機型上，鈦合金的用 量已經(jīng)較老機型呈現(xiàn)了成倍的增加，而且在將來，鈦合金用量將占飛機重 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，進行細致的規(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)磨損的初征兆時就予以 更換以及刀具和工件接觸時避免中 斷進給等。基于上述考慮，山特維 克可樂滿設(shè)計出了一種新型銑刀— CoroMill690，專門用于鈦合金零件 的高效（仿形）銑削。

    CoroMill690 刀具

    1 CoroMill690 主要特點

    CoroMill690 的主要特點之一 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，從而改善了切削過程的安全性，提高了進給率，并延 長了刀體壽命（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正是目前市 場上其他可轉(zhuǎn)位長刃銑削概念的軟 肋。這種使用四切削刃刀片的新型 設(shè)計保證了更高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟 效益。

    CoroMill690 的另一個特點是 其優(yōu)化設(shè)計的容屑槽，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過熱。 CoroMill690 的內(nèi)冷卻通道設(shè)計可 使冷卻液直達端部，這樣，當進行直角臺階銑，面銑凹窩、型腔，或全槽銑 （開滿槽）時，都可達到佳的排屑效 果。

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

    另一個巧妙的設(shè)計是帶內(nèi)螺 紋的內(nèi)冷卻孔。長刃銑刀有許多 刀片，如對每個內(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 際加工過程中的需要，堵住不參加切 削的刀片座對應(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)指標包括它是專門用于鈦加工的，并具有抵御軸向切削力的新穎刀片定位設(shè)計； 四刃刀片解決方案可提升生產(chǎn)效率 和經(jīng)濟效益；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)；直達端部的內(nèi)冷卻 通道設(shè)計可保證在面銑和直角臺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 個切削刃、經(jīng)過優(yōu)化的容屑槽可降 低切屑堵塞、順暢排屑、端部具有冷卻液、每個刀片座設(shè)有對應(yīng)的內(nèi)冷卻 孔、帶內(nèi)螺紋的冷卻液孔設(shè)計。

    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)的制造商帶來許多 好處，例如更高的工藝安全性、更長 和可預測的刀具壽命。加上山特維 克可樂滿對鈦合金加工要求的精深 理解，這種專門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 這類航空航天工業(yè)的重要 材料的使用提供支持。

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

    結(jié)束語

    隨著航空運輸業(yè)的不斷向前發(fā) 展，對低價航空客運和貨運的需求量 也正在日益增多，并且這種趨勢將繼 續(xù)下去。與此同時，人們的環(huán)保意識 也在日益加強，從而對航空公司提出 了降低污染性排放的嚴格要求。這 就使得有助于減輕飛機重量的鈦金 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。而山特維克可樂滿公司 已研制出一種專門用于鈦合金加工 的銑刀 CoroMill690，從而解決了鈦 加工中的許多固有問題，這將有助于 這類材料在航空航天領(lǐng)域更廣泛地 應(yīng)用。