插銑法又稱為Z軸銑削法,,是實(shí)現(xiàn)高金屬去除率切削最有效的加工方法之一,。對(duì)于難加工材料的曲面加工、切槽加工以及刀具懸伸長(zhǎng)度較大的加工,,插銑法的加工效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)的端面銑削法,。在需要快速切除大量金屬材料時(shí),采用插銑法可使加工時(shí)間縮短一半以上,。插銑的工作方式類似于鉆削,,刀具沿主軸方向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng),利用底部的切削刃進(jìn)行鉆,、銑組合切削,。插銑加工法的原理圖如圖所示。
插銑加工法原理圖
插銑渦輪葉片時(shí),,可從工件頂部向下一直銑削到工件根部,,通過X-Y平面的簡(jiǎn)單平移,即可加工出極其復(fù)雜的表面幾何形狀,。實(shí)施插銑加工時(shí),,銑刀切削刃由各刀片廓形搭接而成,插銑深度可達(dá)250mm而不會(huì)發(fā)生振顫或扭曲變形,,刀具相對(duì)于工件的切削運(yùn)動(dòng)方向既可向下也可向上,,但一般以向下切削更為常見。插銑斜面時(shí),,插銑刀沿Z軸和X軸方向作復(fù)合運(yùn)動(dòng),。在某些加工場(chǎng)合,也可使用球形銑刀,、面銑刀或其他銑刀進(jìn)行銑槽,、銑型面、銑斜面,、銑凹腔等各種加工,。
專用插銑刀主要用于粗加工或半精加工,它可切入工件凹部或沿著工件邊緣切削,也可銑削復(fù)雜的幾何形狀,,包括進(jìn)行清根加工,。為控制切削溫度,所有的帶柄插銑刀都采用內(nèi)冷卻方式,。插銑刀的刀體和刀片設(shè)計(jì)使其可以以最佳角度切入工件,,通常插銑刀的切削刃角度為87°或90°,每齒進(jìn)給量范圍為0.08~0.25mm/z,。每把插銑刀上裝夾的刀片數(shù)量取決于銑刀直徑,例如,,一把直徑φ20mm的銑刀安裝2個(gè)刀片,,而一把直徑φ125mm的銑刀可安裝8個(gè)刀片。為確定某種工件的加工是否適合采用插銑方式,,主要應(yīng)考慮加工任務(wù)的要求以及所使用加工機(jī)床的特點(diǎn),。如果加工任務(wù)要求很高的金屬切除率,則采用插銑法,,可大幅度縮短加工時(shí)間,。
插銑刀
另一種適合采用插銑法的場(chǎng)合是當(dāng)加工任務(wù)要求刀具軸向長(zhǎng)度較大時(shí)(如銑削大凹腔或深槽),由于采用插銑法可有效減小徑向切削力,,因此與側(cè)銑法相比具有更高的加工穩(wěn)定性,。此外,當(dāng)工件上需要切削的部位采用常規(guī)銑削方法難以到達(dá)時(shí),,也可考慮采用插銑法,,由于插銑刀可以向上切除金屬,因此可銑削出復(fù)雜的幾何形狀,。例如,,在一臺(tái)40級(jí)機(jī)床上可實(shí)現(xiàn)插銑深槽的加工,而此類機(jī)床不適合采用長(zhǎng)刃螺旋銑刀進(jìn)行加工,,這是因?yàn)槁菪娤鳟a(chǎn)生的徑向切削力較大,,易使螺旋銑刀發(fā)生振顫。由于插銑加工時(shí)徑向切削力較低,,因此非常適合應(yīng)用于主軸軸承已磨損的老式機(jī)床,。插銑法主要用于粗加工或半精加工,因機(jī)床軸系磨損引起的少量軸向偏差不會(huì)對(duì)加工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響,。
與常規(guī)加工方法相比,,插銑法加工效率高,加工時(shí)間短,,且可應(yīng)用于各種加工環(huán)境,,既適用于單件小批量的一次性原型零件加工,也適合大批量零件制造,因此是一種極具發(fā)展前途的加工技術(shù),。
插銑加工法是復(fù)雜曲面金屬切削實(shí)現(xiàn)高切除率最有效的方法之一,,被廣泛應(yīng)用在具有垂直側(cè)壁的零件切削上。插銑法的加工效率遠(yuǎn)高于常規(guī)的銑削方法,,可以快速切除大量金屬材料,。此外,插銑加工還具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)側(cè)向力小,,減小了零件變形,。
(2)加工中作用于銑床的徑向切削力較低,使主軸剛度不高的機(jī)床仍可使用而不影響工件的加工質(zhì)量,。
(3)刀具懸伸長(zhǎng)度可較大,,適合對(duì)工件深槽的表面進(jìn)行銑削加工并延長(zhǎng)刀具使用壽命,也適用于對(duì)高溫合金等難切削材料進(jìn)行切槽加工,。
另外,,插銑的一個(gè)特殊用處就是對(duì)渦輪的葉片進(jìn)行加工,該加工方式通常在四軸或者五軸數(shù)控銑床上進(jìn)行,。插銑渦輪葉片時(shí),,可以從工件葉頂向下一直切削到工件的葉根處,通過X-Y平面的平移,,就可加工極其復(fù)雜的表面形狀,。