钛加工的前沿技术

2008/10/6/13:26 来源：中华机械网

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COROMILL690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着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CoroMill690，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CoroMill690，专门用于钛零件的高效仿形铣削。

CoroMill690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。

CoroMill690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。CoroMill690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CoroMill690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。

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