許昌煙草機械有限責任公司 （河南 461000）李泰全

插銑法又稱為Z軸銑削法，是實現(xiàn)高切除率金屬切削最有效的加工方法之一，在需要快速切除大量金屬材料時，采用插銑法可使加工時間縮短一半以上。該加工方式的原理是：刀具連續(xù)地上下運動，快速大量地去除材料。在加工具有較深的立壁腔體零件時，常需要去除大量的材料，此時插銑加工比型腔銑更加有效。當加工難以加工的曲面、切槽或刀具懸深長度較大時，插銑比常規(guī)的層銑削方式更為有效。其加工原理如圖1所示。

1.插銑法的優(yōu)點

采用插銑法還有以下各項優(yōu)點：①可減小工件變形。②可降低作用于銑床的徑向切削力，這意味著軸系已磨損的主軸仍可用于插銑加工而不會影響工件加工質(zhì)量。③刀具懸伸長度較大，這對于工件凹槽或表面的銑削加工十分有利。④能實現(xiàn)對高溫合金材料的切槽加工。

圖1 插銑加工原理

2.插銑法的應用

公司零件支座，如圖2所示。材料為1Cr18Ni9，毛坯外形尺寸φ55mm×106mm，數(shù)量92件。

零件加工難點：①零件切削量較大。②材料較難切削。③沒有特別合適的刀具進行加工。

（1）初次加工使用的方肩銑刀（見圖3）進行分層銑削。

圖2 零件成形圖片

圖3 方肩銑刀

型號：EMP01-040-G32-AP16-04，直徑40mm，齒數(shù)：4齒。

使用刀片APKT160408-PM YBG202，銑刀安裝4片刀片。銑刀切削參數(shù)：f=1 500r/min，vf=400mm/min，ae=40mm，ap=2mm，從毛坯外形φ55mm×106mm加工成半成品零件如圖4所示。

刀具消耗量為每組刀片加工2件，刀片磨損較快。實際支座加工數(shù)量92件，依此類推粗加工所需要消耗刀片192片，通過供應部門了解到，刀片價格為每片44元，刀片成本＝192片×44元＝8 448元。

（2）經(jīng)過和工藝部門相關(guān)人員協(xié)商，將支座加工工藝調(diào)至線切割加工。線切割能夠一次性加工成成品如圖5所示，由于材料為1Cr18Ni9，線切割走線速度無法加快，容易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。經(jīng)過實際切割，線切割加工零件速度較慢，平均1件零件加工時間為4h，加工成本非常高，而加工效率非常低。

（3）經(jīng)由刀具公司推薦采用插銑刀（如圖6所示）使用插銑法進行粗加工。刀具型號：R220.79-0050-12A，直徑50 mm，齒數(shù)：4齒。

圖4 零件半成品

圖5 線切割加工產(chǎn)品工件

圖6 插銑刀示意

使用刀片SCMT 120612T-M14 F40M，插銑刀安裝4片刀片，每片刀片有4個切削刃。插銑刀切削參數(shù)：f=1 500r/min，vf=150mm/min，ae=8mm，ap=35mm。從毛坯外形φ55mm×106mm加工成半成品零件如圖7所示。

刀具消耗量為每組刀片加工40件，刀具加工效率非常高，插銑兩臺階面僅需4～5min。實際支座加工數(shù)量92件，依此類推，粗加工所需要消耗刀片10片，刀片每片價格146元，刀片成本＝10片 × 146元＝1 460元。

通過以上數(shù)據(jù)進行比較，方肩銑刀分層銑削刀片成本為8 448元，插銑刀刀片成本為1 460元，僅為分層銑削刀片成本的20%左右。與常規(guī)加工方法相比，插銑法加工效率高，加工時間短，充分體現(xiàn)出插銑法是實現(xiàn)高切除率金屬切削最有效的加工方法，好的加工方法和合理的選用刀具不僅可以大大提高加工效率，還可以節(jié)省加工成本。

圖7 插銑半成品工件圖

3.結(jié)語

作為一種新型數(shù)控加工方法，插銑法對CNC加工軟件提出了新的要求。目前，在適用軟件的開發(fā)方面還有許多工作要做，軟件供應商正著手改編或重新編制能夠處理大量Z軸代碼的加工軟件，這種軟件必須具有高柔性，以適應各種不同的加工任務。無論對于大金屬量切削加工，還是對具有復雜幾何形狀的航空零件的加工，插銑法都將是優(yōu)先考慮的加工手段。與常規(guī)加工方法相比，插銑法加工效率高，加工時間短，且可應用于各種加工環(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)。