這種加工方法好用！非常適合難加工材料！

插銑法（Plunge milling）又稱之為Z軸銑削法。該方法加工效率高，對機床精度要求不太高，而且穩定性隨著加工深度增加而提高。特別適合難加工材料的型腔清角，刀具懸伸長度大的零件的挖腔或通孔的加工。插銑銑削作為一種新興的高效銑方式，已逐漸被機械加工行業所認可，尤其是在航空工業、模具製造業中逐漸得到推廣和應用。

插銑法主要有以下幾方面優點：

①相對於端面銑削法，對於難加工材料的曲面加工、切槽加工以及刀具懸伸長度大的加工，採用插銑法加工可使加工時間縮短50%～75%。

②降低作用於機床徑向的切削力，這樣使得主軸磨損的機床仍可用於插銑而不影響工件的加工質量。

③可減少工件的變形，這意味著對於薄壁類零件的加工可以更好地控制變形量對工件質量的影響。

④由於插銑法對刀具的穩定性會隨著加工深度的增加而提高，可實現需要刀具懸伸長度較大的零件加工，並能夠保證加工質量，可以很好的實現航空產品或者模具的高切削深度、高表面質量和高形位精度的零件加工。

1加工工藝分析

某加工零件如圖1所示，材料使用的是經過熱處理的40cr鋼，硬度可達到55～60HRC，由於6個孔的深度為50mm，而孔直徑僅為8.2mm，刀具懸伸長度較刀具直徑比例較大，這樣就會使得刀具剛性極差，在加工過程中常常出現振刀和讓刀現象，刀具使用壽命大幅縮短，並且影響工件加工質量，在精加工時，由於採用8mm銑刀完成8.2mm孔加工，刀具在拐角的切寬較大，刀具受到的抗力增大，變化的切削力容易造成刀具的折斷。

（1）原加工工藝方案。原加工工藝採用端面外形銑削加工6個孔以及圓角，由於孔直徑8.2mm，使用φ8mm銑刀對零件進行加工，如採用φ6mm銑刀，刀具剛性更差，完成切削難度加大，而採用φ8mm銑刀，外形輪廓銑削工件，刀具在拐角處切削刀寬加大，而且切削間距只有0.2mm，切削方向的突然改變，會使得切削讓刀嚴重，無法達到預期尺寸，並且在精修側壁時切削力非常大，很容易造成刀具折斷或者零件竄動，使得零件報廢。

同時由於刀具懸伸長度過長，為減少切削力，切削時每層切削深度僅為1mm，小圓柱高50mm，需要切削50層，而且由於拐角很小，進給速度設定50mm/min，切削效率很低。

採用這種加工工藝，加工中遇到的問題有以下幾點：

①由於零件材料硬度較高，採用小吃刀量，刀尖部分磨損很嚴重。

②由於刀具懸伸長度較長，刀具切削時振動嚴重，刀具切削刃容易斷裂，同時讓刀問題嚴重。

③刀具在拐角時轉向速度過快，突然增大的切削力使得刀具容易折斷。

④由於無法採用大吃刀量、高進給的切削，使得加工時間長，效率低。

（2）加工工藝的改進。由於圓柱垂直度要求較高，刀具懸伸長度較長，傳統加工方法很難達到加工要求，而插銑法在加工過程中主要受到Z向徑向力，主軸的功率完全作用在工件上，刀具的進給量一致，避免了對刀具側向的切削力，使得加工過程中不會出現讓刀現象，而且插銑法對於刀具穩定性會隨著加工深度增加而提高，使得切削更加平穩。

2 加工效果對比

由附表可以看出，採用同樣的加工參數，外形銑削對加工外形循環50次，用時需要3h，而且在加工過程中很容易出現崩刀和讓刀現象，無法達到加工要求。插銑法加工只需要對每個孔插銑兩次，並對外形進行5次循環加工，用時只需要1h，加工不會出現讓刀，可以達到加工要求。採用插銑法效率提高200%，並且加工質量更好。最終加工的零件如圖6所示。

基於數控機床的插銑加工方法不僅能成倍提高生產效率，縮短零件製造周期，還大大提高了產品質量。插銑技術是一項正在發展的新型加工技術，由於插銑具有效率高、快速切除大量金屬的優點，並且非常適合於難加工材料（如鈦合金）和一些複雜曲面的零件，因此在許多領域，尤其是在航空航天領域正在逐步擴大應用。