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1、RESEARCH學術論文數控加工中插銑技術的研究與應用ApplicationofPlunge-MillingTechnologyinNCManufacturing中航工業(yè)哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司方芳張勝文楊雙閏冰【摘要】本文對插銑加工技術的技術特性進行了闡述，主要包括其技術原理、特點、編程方法、參數控制以及加工中的振動消除技術等，并通過對飛機型號研制中的鈦合金等難加工材料的切削試驗及應用驗證，研究切削參數對插銑刀切削力的影響及規(guī)律。關鍵詞：插銑切削力難加工材料提高質量【ABSTRACT】Thecharacterofpl
2、unge-millingtechnologyisfocusedon，mainlyincludingthetechnologyprinciple，characteristic，programmingmethod，parameterdefinitionandcontrol，vibrationeliminationmethod，etc．andbyapplyingintheaircraftmanufacturingonmaterialliketitaniumalloy,theeffectivenessandprincipleofmi
3、ll-ingparametersoncutter’Smillingforceisstudied．Keywords：Plunge-millingMillingforceDiffi-cult—-to--machinematerialQualityimprovement在中國制造業(yè)中，從切削加工角度來看，最能反應切削加工水平的是航空航天業(yè)、汽車業(yè)和模具制造業(yè)等，其中航空產品具有批量小、結構復雜、加工精度高、去除率大等特點。近年來，隨著設計的不斷優(yōu)化和完善，大量新材料(尤其是鈦合金、難加工材料)、新技術被廣泛應用，這就造成了航空零件
4、材料出現硬度高、加工難度大、加工效率低的現象，以往廣泛應用于零件制造的面銑加工、球頭刀銑削加工技術已經滿足不了生產周期的需求，而插銑、大進給加工方式的運用則大大提高了零件的加工效率。插銑銑削作為一種新興的高效銑削方式，已被工業(yè)加工界所認可，尤其是在航空工業(yè)、模具制造業(yè)中逐漸得到推廣應用。我公司承制了某民用直升機升力系統(tǒng)加工任務，而升力系統(tǒng)中難加工材料、鈦合金材料所占的比重越來越大，其加工周期嚴重影響整架飛機的交付進度，針對該情況，我公司大量嘗試先進加工方式(插銑加工、寬行加工、螺紋銑加工等)改進傳統(tǒng)加工方法，積累經驗，取得了
5、一定的成效。本文主要結合飛機型號研制應用實際對插銑法加工進行了闡述。1插銑法技術要點1．1基本原理插銑法又稱為z軸銑削法，是實現高切除率金屬切削最有效的加工方法之一，其加工實例如圖I所示。對于難加工材料的曲面加工、切槽加工以及刀具懸伸長度較大的加工，插銑法的加工效率遠遠高于常規(guī)的端面銑削法。事實上，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1～4倍。圖1插銑加工買例Fig．1Plunge—millingmanufacturingexample插銑法非常適合型腔類機加件、型腔類模具的粗加工，并被用于實現航空零部件
6、的高效加工。其中比較典型的用途就是在3軸或4軸銑床上插銑加工渦輪葉片。插銑渦輪葉片時，可從工件頂部向下一直銑削到工件根部，通過ny平面的簡單平移，即可加工出極其復雜的表面幾何形狀；實施插銑加工時，銑刀切削刃由各刀片廓形搭接而成，插銑深度可達250mm而不會發(fā)生振顫或扭曲變形，刀具相對于工件的切削運動方向可向下也可向上，但一般以向下切削更為常見；插銑斜面時，插銑刀沿z軸和x軸方向作復合運動；在某些加工場合，也可使用球形銑刀、面銑刀或其他銑刀采取插銑加工方式進行銑槽、銑型面、銑斜面、銑凹腔等加工。另一種適合采用插銑法的場合是當加
7、工任務要求刀具軸向長度較大時(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，因此與側銑法相比具有更高的加工穩(wěn)定性，此外，當工件上需要切削的部位采用常規(guī)銑削方法難以到達時，也可考慮采用2013年第4期·航空制造技術77學術論文RESEARCH插銑法，由于插銑刀也可以向上切除金屬，因此可銑削出復雜的幾何形狀，從機床適用性的角度考慮，如果所用加工機床的功率有限，則可考慮采用插銑法，這是因為插銑加工所需功率小于螺旋銑削，從而有可能利用老式機床或功率不足的機床獲得較高的加工效率，這是因為螺旋銑削產生的徑向切削力較大，易使螺
8、旋銑刀發(fā)生振顫，由于插銑加工時徑向切削力較低，因此非常適合應用于主軸軸承已磨損的老式機床，插銑法主要用于粗加工或半精加工，因機床軸系磨損引起的少量軸向偏差不會對加工質量產生較大影響。1．2插銑法優(yōu)點(1)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
