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鈦加工的前沿技術

挑戰：如何在鈦合金上進行高效率的2D仿形銑削。
解決方案：使用專用刀具（例如COROMILL 690長刃銑刀）。

隨著全球中產階級不斷壯大，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旅行和度假服務。航空貨運也在增加。據預測，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%。
全球航空航天業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境意識等關系的挑戰。這就要求我們制造出輕型飛機，以降低燃油成本和排放量。
一段時間以來，鈦金屬以其出色的強度重量比，成為航空航天業的首選材料之一。但正是這種成就飛機設計師美夢的屬性，使它成為了金屬加工的噩夢。不過，隨著山特維克可樂滿推出CoroMill 690，現在有了能承擔此重任的專用長刃銑刀。
航空航天業對鈦金屬的青睞可能還會進一步加深。在波音787夢想（Dreamliner）等最先進的飛機上，鈦的用量已經比老機型成倍增加，而且在將來，鈦金屬將占飛機重量的15%。
Ti-5553是一種新合金，其屬性甚至更為出色，在航空航天業日益受到青睞，并正取代老式強力材料Ti6Al4V。Ti-5553具備優異的強度和很高的斷裂韌度，特別適合制造必須承受巨大應力的零部件，例如結構組件和起落架。
鈦金屬面臨的一般挑戰以及Ti-5553的特定挑戰（它甚至更難加工）是：每一道工序都需要依據一些已經確立的一般規則，進行細致的規劃和刀具選擇，這些規則有：限定切削速度、配合優良加工所需的高進給率、使用冷卻液、保持良好的排屑率、使用鋒利的刀具并在出現磨損的最初征兆時就予以更換、以及刀具和工件在移動接觸過程中避免中斷進給等。
基于上述考慮，山特維克可樂滿設計出一種新型銑刀CoroMill 690，專門用于鈦零件的高效仿形銑削。
CoroMill 690的主要特點之一是新的錐體刀片位置，這使它能抵御軸向切削力，而軸向切削力是目前市場上其它長刃概念的軟肋。其結果是減少了刀片移動，從而改善了工藝的安全性，提高了進給，并延長了刀體壽命，這是因為它預防了底排故障。這種四切削刃的新型設計給工序帶來了高生產效率和經濟效益。
CoroMill 690的另一個特點是其經過優化的容屑槽。這一特點有利于順利排屑，減少切屑堵塞，從而改善了工藝的安全性，并提高了切削參數。
由于鈦的耐熱性，冷卻在加工過程中至關重要，冷卻的目的是使刀刃和刀具表面不會過熱。CoroMill 690使用端部冷卻液，這樣，當進行方肩銑以及面銑凹窩、型腔或全槽時，可達到最佳的排屑效果。

切削鈦金屬時，切屑很容易粘住刀刃，造成下一輪銑刀旋轉再次切削切屑，往往會造成刃線崩刃。每一種CoroMill 690刀片型腔都有各自的冷卻液孔/注液，用來解決這個問題，并強化恒定的刀刃性能。
另一個巧妙的解決方案是螺紋型冷卻孔。長刃銑刀有許多刀片。對每個孔施加冷卻液需要有很高的泵容量和壓力。而CoroMill 690則不同，它可以根據需要，堵住無需要的孔，從而最大限度地向有需要的孔提高液流。
總之，引進新型CoroMill 690銑刀將給航空航天業制造商帶來許多好處，把所有這些因素匯集起來，就能促進工藝安全性，使刀具擁有更長和可預測的壽命。再配合對鈦合金加工要求的精湛理解，這種專用的刀具解決方案將為不斷增加鈦金屬的使用提供支持，尤其是Ti-5553這類航空航天工業的重要材料。

結論：
隨著航空運輸不斷增加，對低價航空客運和貨運的需求量也在日益提升，預計這種趨勢將繼續下去。與此同時，環保意識也在日益加強，從而對公司提出了降低污染性排放的嚴格要求。有助于減輕飛機重量的鈦金屬使用已顯著增加。新的鈦合金Ti-5553具備更優良屬性，但加工難度也更高。山特維克可樂滿已研制出一種專用的鈦銑刀CoroMill 690 ，從而解決鈦加工的許多固有問題。

案例分析：加工Ti-5553的節省效應
對于用Ti-5553制造的結構零件而言，實行2D仿形銑削是難點所在。這道加工工序使用CoroMill 690。這是一種配備可樂滿Capto接口（型號8）的長刃銑刀，銑刀直徑為84毫米，長為63毫米。工序的切削條件是：切削速度每分鐘22米，每齒0.13毫米，徑向切削深度為6～18毫米，軸向切削深度為20～40毫米。所選刀片牌號是GC1030。采用這一解決方案，制造商可將每片刀片的生產時間提高50%。與此同時，CoroMill 690的刀具設計還能降低噪聲和振動。

CoroMill 690技術資料
*專門用于鈦加工
*提供抵御軸向切削力的新穎刀片位置
*四刃解決方案可提升生產效率和經濟效益
*優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
*端部冷卻液輸送系統在面銑和方肩銑中具有最佳排屑效果

COROMILL 690特征：
*抵御軸向切削力
*四個切削刃
*經過優化的容屑槽可降低切屑堵塞
*順暢排屑
*端部冷卻液
*每個刀片型腔設有冷卻液孔/注液
*冷卻液孔為螺紋設計