钛加工的前沿技术

　　挑战：如何在钛合金上进行高效率的2D仿形铣削。

　　解决方案：使用专用刀具，例如COROMILL 690长刃铣刀。

　　随着全球中产阶级不断壮大，对低价空中旅行的需求也在日益增长。例如在被称为“金砖四国”的巴西、俄罗斯、印度和中国，越来越多的人希望得到费用低廉的商务旅行和度假服务。航空货运也在增加。据预测，未来20年航空客运量将每年增加5%，而航空货运量则增加6%。

　　全球航空航天业正面临읦如何处理好日益增长的航机需求与当今不断提升的环境意识等关系的挑战。这就要求我们制造出轻型飞机，以降低燃油成本和排放量。

　　一段时间以来，钛金属以其出色的强度重量比，成为航空航天业的首选材料之一。
但正是这种成就飞机设计师美梦的属性，使它成为了金属加工的噩梦。不过，随着山特维克可乐满推出CoroMill 690，现在有了能承担此重任的专用长刃铣刀。

　　航空航天业对钛金属的青睐可能还会进一步加深。在波音787梦想（Dreamliner）等最先进的飞机上，钛的用量已经比老机型成倍增加，而且在将来，钛金属将占飞机重量的15%。

　　Ti-5553是一种新合金，其属性甚至更为出色，在航空航天业日益受到青睐，并正取代老式强力材料Ti6Al4V。Ti-5553具备优异的强度和很高的断裂韧度，特别适合制造必须承受巨大应力的零部件，例如结构组件和起落架。

　　钛金属面临的一般挑战以及Ti-5553的特定挑战（它甚至更难加工）是：每一道工序都需要依据一些已经确立的一般规则，进行细致的规划和刀具选择，这些规则有：限定切削速度、配合优良加工所需的高进给率、使用冷却液、保持良好的排屑率、使用锋利的刀具并在出现磨损的最初征兆时就予以更换、以及刀具和工件在移动接触过程中避免中断进给等。

　　基于上述考虑，山特维克可乐满设计出一种新型铣刀CoroMill 690，专门用于钛零件的高效仿形铣削。

　　CoroMill 690的主要特点之一是新的锥体刀片位置，这使它能抵御轴向切削力，而轴向切削力是目前市场上其它长刃概念的软肋。其结果是减少了刀片移动，从而改善了工艺的安全性，提高了进给，并延长了刀体寿命，这是因为它预防了底排故障。这种四切削刃的新型设计给工序带来了高生产效率和经济效益。

　　CoroMill 690的另一个特点是其经过优化的容屑槽。这一特点有利于顺利排屑，减少切屑堵塞，从而改善了工艺的安全性，并提高了切削参数。

　　由于钛的耐热性，冷却在加工过程中至关重要，冷却的目的是使刀刃和刀具表面不会过热。CoroMill 690使用端部冷却液，这样，当进行方肩铣以及面铣凹窝、型腔或全槽时，可达到最佳的排屑效果。

　　切削钛金属时，切屑很容易粘住刀刃，造成下一轮铣刀旋转再次切削切屑，往往会造成刃线崩刃。每一种CoroMill 690刀片型腔都有各自的冷却液孔/注液，用来解决这个问题，并强化恒定的刀刃性能。

　　另一个巧妙的解决方案是螺纹型冷却孔。长刃铣刀有许多刀片。对每个孔施加冷却液需要有很高的泵容量和压力。而CoroMill 690则不同，它可以根据需要，堵住无需要的孔，从而最大限度地向有需要的孔提高液流。

　　总之，引进新型CoroMill 690铣刀将给航空航天业制造商带来许多好处，把所有这些因素汇集起来，就能促进工艺安全性，使刀具拥有更长和可预测的寿命。再配合对钛合金加工要求的精湛理解，这种专用的刀具解决方案将为不断增加钛金属的使用提供支持，尤其是Ti-5553这类航空航天工业的重要材料。

CoroMill 690技术资料

　　• 专门用于钛加工
　　• 提供抵御轴向切削力的新颖刀片位置
　　• 四刃解决方案可提升生产效率和经济效益
　　• 优化的排屑槽降低了切屑堵塞，改善了工艺安全性，并提高了切削参数
　　• 端部冷却液输送系统在面铣和方肩铣中具有最佳排屑效果

COROMILL 690 –– 特征
　　• 抵御轴向切削力
　　• 四个切削刃
　　• 经过优化的容屑槽可降低切屑堵塞
　　• 顺畅排屑
　　• 端部冷却液
　　• 每个刀片型腔设有冷却液孔/注液
　　• 冷却液孔为螺纹设计

案例分析：加工Ti-5553的节省效应

　　对于用Ti-5553制造的结构零件而言，实行2D仿形铣削是难点所在。这道加工工序使用CoroMill 690。这是一种配备可乐满Capto接口（型号8）的长刃铣刀，铣刀直径为84毫米，长为63毫米。工序的切削条件是：切削速度每分钟22米，每齿0.13毫米，径向切削深度为6-18毫米，轴向切削深度为20-40毫米。所选刀片牌号是GC1030。采用这一解决方案，制造商可将每片刀片的生产时间提高50%。与此同时，CoroMill 690的刀具设计还能降低噪声和振动。

结 论：

　　随着航空运输不断增加，对低价航空客运和货运的需求量也在日益提升，预计这种趋势将继续下去。与此同时，环保意识也在日益加强，从而对公司提出了降低污染性排放的严格要求。有助于减轻飞机重量的钛金属使用已显著增加。新的钛合金Ti-5553具备更优良属性，但加工难度也更高。山特维克可乐满已研制出一种专用的钛铣刀CoroMill 690，从而解决钛加工的许多固有问题。

（山特维克可乐满《金属切削世界》）

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