在提高金属切削效率上所取得的(de)许多重大(dà)进展,都是刀(dāo)具制造(zào)商、机床制造商和软件开发商共同努力的结果。插铣(Z轴铣削(xuē))加工就是一(yī)个(gè)很好的例子。
插铣加工时,旋转的刀具沿着(zhe)Z轴方向直接向下切入工件,并沿Z轴向上退(tuì)刀(dāo),然后在X轴或Y轴方向横移一(yī)段距离,再进行与上一次切削部分重叠的垂直切削,切除更多的工件材料。
插铣加工有许多好处。尤(yóu)其是在长悬伸加工中(如铣削深模腔),传统的平面铣削方式(即从工件一侧铣到(dào)另一侧(cè))为了尽量减小会引起颤振的侧向力,不得不降低切削速度(dù)。而在插铣时,切削力直接传入机(jī)床主轴和工作台,因此可获得比传统铣削方式高(gāo)得多的金属去除率。据AMT软件公司介绍,该公(gōng)司开发的Prospector CAM软件(jiàn)包中纳入(rù)了插铣功能,与使用纽扣型面铣刀(dāo)的传统平面粗铣相比,插铣加工的(de)金属去除率至少可(kě)以提高50%。
由于插铣能最大限度地减小作用于(yú)机床(chuáng)零部件的横(héng)向负荷,因此能(néng)用于刚性(xìng)不足(zú)的老式机床或轻型机(jī)床,以(yǐ)提高生产率。沃尔鑫(xīn)机床公司营销经理张生对插(chā)铣可以减小作用于低性能(néng)机床上的切削(xuē)力的说法表示(shì)赞同(tóng),但他补充说,在(zài)结构设计有利于插铣加工的(de)新型机床上,能够(gòu)最大限度地发挥该工艺的优势。他指出,由于插铣切削(xuē)力(lì)直接传入机床主轴和(hé)工作台,因此可以最大限度(dù)地减少因工件夹持不(bú)牢(láo)而产生的各种问题。
沃尔(ěr)鑫李小姐表示,插铣有助于减少传入刀具和工件中的切削热。她说,“插铣加工时,传入(rù)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工件与刀具接触。”
在(zài)切(qiē)削难加工材(cái)料(如不锈钢、高温合金和钛合金)时,这一特点(diǎn)特别(bié)具有优势。李小姐在进行插铣演示时解释说,“通常(cháng),金属切屑的温度很高,你(nǐ)甚至可以在切(qiē)屑堆中烤热一块三明治。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(jiàn)上,而(ér)且摸起来感觉比(bǐ)较凉。” 减少切削热除了可以延长刀具寿命以外,还能最(zuì)大限度地减小工件变形。