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)磨損的最初征兆時(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。

　　CoroMill 690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)到最佳的排屑效果。

　　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最大程度的冷卻。

　　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)階銑中具有最佳排屑效果。

　　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)。

　　CoroMill690加工Ti-5553的節(jié)省效應(yīng)

　　新型CoroMill690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。