成品铝制部件的背面，其形状酷似一把扶手椅。这一设计启发了企业负责人Sebastian Firmenich，让他联想到Hermle C 62 U MT的工作空间。这一场景看似平常，却掩盖了一个事实：该部件正面的加工，对精度和表面质量的要求极为严苛。

这个铝合金块并非这家企业的典型部件，却可能预示着其未来的发展方向。该公司最初的业务是生产变速器和回转台，后来逐渐转向制造冲击机。这些机器的规格不断扩大，并融入到其机加工车间中。当这家慕尼黑企业开始自主生产机床后，便逐步退出了来料加工业务，专注于大型焊接结构和设备的生产。在过去几年中，市场对铝制件的需求日益增长，该企业主要加工的是大型圆盘、环件和立方体零件。

图1 在智利海拔3 046 m的阿塔卡马沙漠中，正在建造的欧洲极大望远镜（ELT），其主镜直径达 39 m，预计 2027 年投入使用

为望远镜提供最高精度

为仪器制造组件，对精度的要求极高。正是为了满足这一需求，Behr公司接到了加工该铝制件的订单。该部件将用于欧洲极大望远镜（ELT）的多个测量仪器中，这台望远镜将部署在智利阿塔卡马沙漠的南欧天文台（ESO）。其主镜直径达39 m，预计2027年投入使用。

Metis是一台多功能仪器，将安装在ELT内部，用于对其内部的实验室环境进行校准。它包含15个自适应光学传感器、一个高分辨率光谱仪和一个对比度相机。目前的这款铝制部件正是为这一特殊仪器定制的，Behr公司将其作为一项面向国际大型项目的低利润研发订单来完成。

加工这个 950 mm × 950 mm × 850 mm 的铝合金块，需要慕尼黑的加工企业投入约半个月的时间。Sebastian Behr 对此感到满意，因为此前加工类似尺寸的部件，往往需要4个多月的时间。“人们或许可以说，部件并没有变得更复杂，但我们对每个细节的要求却显著提高了。”Sebastian Behr 表示。这一点从加工时长上也能体现出来，因为这是其内部质量要求所必需的。

图 2  在Hermle C 62 U MT上加工的 950 mm×950 mm×850 mm大型铝合金块，其复杂结构的加工总耗时约为半个月

由粗加工刀具和精加工刀具组成的刀具组合，在 Behr 的加工中证明了其价值。Sebastian Behr 解释道，这显著缩短了加工时间。加工该部件的一大挑战在于，槽腔数量多且深度大，而槽壁厚度仅为 5.5 mm。在精加工刀具方面，用于铝合金加工的抛光硬质合金涂层保持不变。得益于锋利的切削刃，这些刀具磨损小，且能在低切削速度下无振动地工作。粗加工和精加工刀具均标配内径冷却功能，直径范围覆盖 6～25 mm，可达6×D的加工深度。

尽管这些刀具在实际应用中仍是相对较新的部件，但在应对严峻的加工挑战时表现出色。选择直径25 mm、长度6×D的英格索兰粗加工和精加工刀具，验证了新型产品的延展性。慕尼黑的首次测试也取得了成功。它们能够深入槽腔进行加工。“这些刀具的特别之处，尤其是精加工刀具，在于我们能够以 10 mm 的每齿进给量，一次性完成 150 mm 的全深度加工，”Michael Bum 解释道。“即使刀具在角落处需要更多的回旋空间，运行也依然非常平稳。”

图 3  来自英格索兰的新Primo Line系列的粗加工刀具与精加工刀具，在Behr的加工中表现出色，显著缩短了加工时间

深槽腔 薄壁结构

深槽腔的加工还带来了另一项挑战：槽壁厚度仅为 5.5 mm。尽管悬伸长度大，粗加工刀具的运行依然非常平稳。根据英格索兰的建议，最初采用了700 rpm的转速，从而使刀具能够实现6×D的每转进给量。

图 4  加工过程中的铝合金部件，其深槽腔加工是一大挑战，槽壁厚度仅为 5.5 mm

在加工150 mm深度时，也为精加工做好了准备。出色的表面质量和尺寸精度，在薄壁加工中同样表现优异。Bum将此归功于刀具设计的优化，确保了高运行稳定性。“加工时的声音非常安静。”Sebastian Behr 站在机器旁说道，“我们原本以为会听到很大的噪音，但实际却非常平稳，这表明切削过程已经准备就绪。该部件能够以 5～8 μm 的精度进行加工。”

当然，生产这样一个部件还需要更多时间，因此每一分钟都至关重要。“通过粗加工和精加工刀具的新组合，我们取得了惊人的成果，”Sebastian Behr 表示，“我们比原计划提前了10 天。从技术角度来看，这是一款非常适合该部件的刀具。”Primo Line 系列的刀具可满足多种加工任务，在该部件的加工中，无论槽腔深度如何，都能稳定运行。

Behr与英格索兰的合作不仅提升了工艺安全性，还避免了因加工时间长和材料难加工而导致的错误。用于测量设备的锻造铝合金AlMgSii1，对光谱分析有特殊要求，因此真空炉中不能使用任何含硅的元素。这可能会使通常的可循环材料变得复杂。幸运的是，Behr从铸造厂获得了材料信息，确保该合金不包含任何再生材料。

Manfred Bum进一步表示，这种合作不仅提升了工艺安全性，还实现了经济高效的加工。“我们可以在一个干净的车间里进行加工。未来，下一代刀具将能够处理更复杂的工件。”Sebastian Behr 也表示，一开始对刀具专业化持保留态度，但很快就被专家们的专业知识所说服。