在提高金属切削效率上所取得(dé)的许多重大进展,都是刀具制造商、机床制造商和软件开发商共同努力(lì)的(de)结果。插铣(Z轴铣(xǐ)削)加工就是一个很好(hǎo)的例子。
插(chā)铣加工时,旋转的刀具沿着Z轴方向直接向下切入工(gōng)件,并沿Z轴向上(shàng)退(tuì)刀,然后在X轴或Y轴方向横移一段距离(lí),再进行与上一次(cì)切削部分(fèn)重叠的垂直切削,切除更多的工件材料(liào)。
插铣加工有许(xǔ)多好处。尤(yóu)其是在长悬伸加工中(如(rú)铣削深模腔),传统的平面铣削方式(shì)(即从工件一侧铣到另一侧)为了(le)尽量减小会引起颤振的侧向力,不得(dé)不降低切削速度。而在(zài)插铣时,切削力直(zhí)接传入机床主轴和工作台,因此可获得比传统铣(xǐ)削方式(shì)高得多的金(jīn)属(shǔ)去除率。据(jù)AMT软(ruǎn)件(jiàn)公司介绍,该公司(sī)开发的Prospector CAM软(ruǎn)件包中纳入了插铣功能,与使用纽扣型面铣刀(dāo)的传(chuán)统平面粗铣相比,插铣加工的金属去除(chú)率至少可(kě)以提高50%。
由于插(chā)铣能最大(dà)限度地减小作用于机床(chuáng)零(líng)部件的横向负荷,因此能用于刚性不足(zú)的老式机床或轻型机床,以提高生产率。沃尔鑫机床公司营销经理张生对插铣可(kě)以减小作用于低性能机床上的切削力的说(shuō)法(fǎ)表示赞同,但他补充(chōng)说,在结构设计有利于插铣加工的新型机(jī)床上,能够(gòu)最大限度地发挥该工艺的优势。他指出,由(yóu)于插铣切(qiē)削力直接传入机床主(zhǔ)轴和工作台,因此可以最大限度地减少因工件夹持不(bú)牢而产生的各种问题。
沃尔鑫李小姐表示(shì),插铣有助(zhù)于减少传入刀具和工件中的切削热。她说,“插(chā)铣加工时,传入工件的热量并不多,因为刀具旋转时切入和切出工件的速度很快。只有移动步距的很小一部分(fèn)工件与刀具接触。”
在切削难加工(gōng)材料(如不锈(xiù)钢、高温合金和钛合金)时,这一特点特别具有优势。李小姐在进行插铣演示时解释说(shuō),“通常,金属切(qiē)屑的温度很高,你甚至可以在切屑(xiè)堆中烤(kǎo)热一块三明治。然而,当插铣加(jiā)工结束时,你可以马上把自己的手放在工件上,而(ér)且摸起来(lái)感觉比(bǐ)较凉。” 减少切削热除了可以(yǐ)延长刀具寿(shòu)命(mìng)以外,还能最大限度地减小工(gōng)件变形。