插铣的特点与应用
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cnc数控插铣加工使用方法大全这个太实用了CNC插铣加工大幅提高切削效率和刀具寿命在提高金属切削效率上所取得的许多重大进展,都是刀具制造商、机床制造商和软件开发商共同努力的结果。
插铣(Z轴铣削)加工就是一个很好的例子。
插铣加工时,旋转的刀具沿着Z轴方向直接向下切入工件,并沿Z轴向上退刀,然后在X轴或Y轴方向横移一段距离,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(即从工件一侧铣到另一侧)为了尽量减小会引起颤振的侧向力,不得不降低切削速度。
而在插铣时,切削力直接传入机床主轴和工作台,因此可获得比传统铣削方式高得多的金属去除率。
据AMT软件公司介绍,该公司开发的Prospector CAM软件包中纳入了插铣功能,与使用纽扣型面铣刀的传统平面粗铣相比,插铣加工的金属去除率至少可以提高50%。
由于插铣能最大限度地减小作用于机床零部件的横向负荷,因此能用于刚性不足的老式机床或轻型机床,以提高生产率。
斗山机床公司营销经理John Ross对插铣可以减小作用于低性能机床上的切削力的说法表示赞同,但他补充说,在结构设计有利于插铣加工的新型机床上,能够最大限度地发挥该工艺的优势。
他指出,由于插铣切削力直接传入机床主轴和工作台,因此可以最大限度地减少因工件夹持不牢而产生的各种问题。
英格索尔(Ingersoll)刀具公司模具生产线产品经理Bill Fiorenza表示,插铣有助于减少传入刀具和工件中的切削热。
他说,“插铣加工时,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工件与刀具接触。
”在切削难加工材料(如不锈钢、高温合金和钛合金)时,这一特点特别具有优势。
Fiorenza在进行插铣演示时解释说,“通常,金属切屑的温度很高,你甚至可以在切屑堆中烤热一块三明治。
然而,当插铣加工结束时,你可以马上把自己的手放在工件上,而且摸起来感觉比较凉。
利用插铣提高加工效率和延长刀具寿命在提高金属切削效率上所取得的很多重大进展,都是刀具制造商、机床制造商和软件开发商共同努力的结果。
插铣(Z轴铣削)加工就是一个很好的例子。
插铣加工时,旋转的刀具沿着Z轴方向直接向下切入工件,并沿Z轴向上退刀,然后在X轴或Y轴方向横移一段距离,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。
插铣加工有很多好处。
尤其是在长悬伸加工中(如铣削深模腔),传统的平面铣削方式(即从工件一侧铣到另一侧)为了尽量减小会引起颤振的侧向力,不得不降低切削速度。
而在插铣时,切削力直接传入机床主轴和工作台,因此可获得比传统铣削方式高得多的金属去除率。
据AMT软件公司介绍,该公司开发的Prospector CAM软件包中纳入了插铣功能,与使用纽扣型面铣刀的传统平面粗铣相比,插铣加工的金属去除率至少可以提高50%。
由于插铣能最大限度地减小作用于机床零部件的横向负荷,因此能用于刚性不足的老式机床或轻型机床,以提高生产率。
斗山机床公司营销经理John Ross对插铣可以减小作用于低性能机床上的切削力的说法表示赞同,但他补充说,在结构设计有利于插铣加工的新型机床上,能够最大限度地发挥该工艺的优势。
他指出,由于插铣切削力直接传入机床主轴和工作台,因此可以最大限度地削减因工件夹持不牢而产生的各种问题。
英格索尔(Ingersoll)刀具公司模具生产线产品经理Bill Fiorenza表示,插铣有助于削减传入刀具和工件中的切削热。
他说,"插铣加工时,传入工件的热量并不多,由于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。
'在切削难加工材料(如不锈钢、高温合金和钛合金)时,这一特点特殊具有优势。
Fiorenza在进行插铣演示时解释说,"通常,金属切屑的温度很高,你甚至可以在切屑堆中烤热一块三明治。
然而,当插铣加工结束时,你可以立刻把自己的手放在工件上,而且摸起来感觉比较凉。
一、平面区域粗加工:不必有三维模型,只要给出零件的外轮廓和岛屿就可以生成加工轨迹。
主要用于铣平面和铣槽。
可进行斜度的设定,自动标识转孔点。
二、区域粗加工:不必有三维模型,只要给出零件的外轮廓和岛屿,就可以生成加工圆弧,保证轨迹光滑,以符合高速加工的要求。
主要用于铣平面和铣槽。
可选择多轮廓、多岛屿进行加工。
进行轮廓加工可以达到清根的效果!三、等高线粗加工:较通用的粗加工方式,适用范围广。
可进行稀疏化加工、指定加工区域,优化空切轨迹。
轨迹可以设定圆弧或S形过渡,生成光滑轨迹,支撑高速加工备。
没有稀疏化,似逐层切削,若稀疏化则有点如深度优先的意思!四、等高线粗加工2:适合高速加工,生成轨迹时可以参考上道工序生成的轨迹留下的残留毛培,支持二次开粗。
支持抬刀自动优化。
最小行间距:不能大于刀具半径。
最大行间距:不能大于2倍的最小行间距要进行二次开粗必须选择“使用残留毛培”“调整毛培厚度”优化下刀方式:最佳抬刀高度。
该方式加工是参照上道工序,只走上一把刀留下来的余量部分,并且保证余量均匀,优化抬刀轨迹。
五、扫描式粗加工:用平行层切得方法进行粗加工。
保证在未切削区域不向下走刀。
适合使用端刀进行对称凸模粗加工。
类似扫描式精加工的加工方式。
顶点路径(往复式)加工方式:加工时先走完一边然后回来走另一边,保证刀具下刀是不受顶点继续路径(顺铣):走刀方式在走完一边后不再回头加工。
(后果一边贸毛培没切削到)六、摆线式粗加工:使用刀具在负荷一定情况下,进行区域加工加工方式。
可提高磨具型腔部粗加工效率和延长刀具使用寿命,适用与高速加工。
参数设置:刀具轨迹:设置切削圆弧半径以及加工方向参数。
执行平坦区域识别。
单一方向时,保证每刀切削量一致,散热容易,延长刀具寿命,但工件背面无法铣削到位。
双方向加工时,可以四个方向加工,保证工件余量尽量切削完毕。
七、插铣式粗加工:使用于大中型模具的深腔加工。
采用端铣刀的直捣式加工,可生成高效的粗加工路径。
插铣法加工的应用及编程方案作者:康义来源:《智富时代》2019年第11期【摘要】随着数控加工行业竞争日益激烈,高效率,低成本是各个企业最求的目标。
特别是零件结构特殊,加工环境恶劣,传统的加工方法已经无法满足加工要求时,寻求先进的新型加工方法势在必行,插铣法就是一种新兴的高效率、低成本的加工方法。
【关键词】插铣法;高效加工一、概述1.1插铣法简介插铣法又称Z轴铣削法,是实现高切除率金属切削最有效的加工方法之一,插铣法的加工效率远远高于常规的端面铣削法和侧面铣削法,采用插铣法,可以使加工时间缩短一半以上。
采用插铣法也可以减小零件的加工变形。
由于插铣加工的主切削力是轴向切削力,而径向切削力很小,加工过程中对机床的主轴间隙要求不高,对于老旧机床可以充分利用,而且在同样金属去除量的前提下,对主轴的磨损量远远小于传统的端面铣削和侧面铣削。
1.2插铣法相对于传统加工方法的优点插铣法大降低了深槽加工对刀具刚性的要求,深槽加工如果采用传统的侧刃铣加工方法,主切削力是沿径向方向,刀具的长径比大,刀具径向刚性大大降低,加工过程中径向切削力使刀具让刀、颤动严重,刀具寿命低,加工参数低,加工效率自然也就低下。
要想提高零件的加工效率,就要提高刀具材质的刚性,随着刀具长度的增加,刀杆部分受到的弯曲力矩越来越大,对刀杆材料的要求也越来越高。
当刀具的长径比超过5时,就没有材料可以承受了。
这样,只能以极低的加工参数生产,不仅加工效率低下,而且刀具成本大大增加。
而插铣是沿着刀具的轴向切入被加工材料,类似于钻削的一种加工方法。
加工过程中,刀杆的受力方向,由传统侧刃铣的径向,变为的轴向。
而刀具承受轴向载荷的能力要远远大于承受径向载荷的能力。
插铣加工最大化的利用了刀具轴向刚性强的这一特性,刀杆承受的载荷,也从拉应力、剪应力的复合,变成了以剪应力为主的简单状态,降低了对刀具刚性要求的同时,大大提高了加工状态的稳定性。
1.3插铣法的应用范围插铣法,适合加工小槽型大深度的结构件,在铝合金类结构件的加工应用铰多。
第30卷 第9期航 空 学 报Vol 130No 19 2009年 9月ACTA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA Sept. 2009收稿日期:2009201212;修订日期:2009206230基金项目:国家科技支撑计划重点项目(2008BA F32B10);教育部重大项目(309026);航空科学基金(2007ZE53061)通讯作者:张定华E 2mail :dhzhang @ 文章编号:100026893(2009)0921776206T C11钛合金插铣加工铣削力影响参数的灵敏度分析杨振朝,张定华,姚倡锋,任军学,田卫军(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安 710072)Sensitivity Analysis of Parameters Affecting Milling Force in PlungeMilling of Titanium Alloy TC11Yang Zhenchao ,Zhang Dinghua ,Yao Changfeng ,Ren J unxue ,Tian Weijun(Key Laboratory of Contemporary Design and Integrated Manufacturing Technology ,Ministry of Education ,Northwestern Polytechnical University ,Xi ’an 710072,China )摘 要:为优化钛合金插铣加工工艺参数,对铣削力的控制提供试验依据,采用三因素四水平正交试验方法对TC11钛合金进行了插铣试验,运用多元线性回归进行数值拟合,建立了三向铣削力的数学模型。
基于此模型,采用灵敏度分析的方法,分别分析了三向铣削力对铣削速度、每齿进给量和铣削深度的绝对灵敏度和相对灵敏度,研究了铣削参数对铣削力的影响规律。
ug插铣几种使用方法UG插铣几种使用方法如今,在机械制造中最常见的数控加工软件之一就是UG,它因其强大的功能和易于操作的界面而受到广泛使用。
UG插铣作为其重要的功能模块之一,可以帮助机械加工人员轻松完成各种复杂的铣削加工,本文将讲述UG插铣的使用方法。
一、铣削整个零件铣削整个零件指以整个零件为加工对象进行铣削。
如果您想用UG插铣这个功能,就需要先将整个零件导入到UG中。
接下来,选择该零件的加工布局,在右侧的窗口中找到加工序列的选项,然后选择铣削整个零件即可。
在进行具体的铣削加工过程中,您需要进一步选择加工策略、加工刀具、切削参数等,然后开始加工。
这种方法适用于需要进行铣削加工的复杂零件。
二、铣削零部件铣削零部件是指选取零件中的一个零部件,也就是零部件在零件类型中的一个子类组件,再进行铣削加工的过程。
其使用方法与铣削整个零件十分相似,需要将该零部件添加至新的加工布局中,然后选择铣削零部件功能,进行具体加工过程即可。
铣削零部件的优点是能够单独加工一部分零件而不必将整个零件挂载到加工平台上,提高了加工效率。
三、基于特征的铣削UG插铣中的另一种常用的加工方法是基于特征的铣削。
这种加工方法是针对零部件的局部几何特征进行加工,用特定的加工方法和加工参数进行优化加工。
例如,通过基于特征加工来实现圆形、矩形腔的加工,同时可以使用草图直接生成零件几何体;还可以在特定角度下铣削,例如,五轴机床的倾斜加工等,可同时减少了切削时间和切削切插后的后置加工流程。
四、铣削各向异性材料各向异性材料,如铸造件,具有各向异性、不同的硬度和方向性,为加工带来了诸多挑战。
为此,UG插铣提供了针对各向异性材料的铣削加工方案。
具体来说,它根据材料的不同性质,选择适合的刀具类型、刀具尺寸和切削参数等进行铣削加工,优化加工流程,提高加工质量。
当要加工铸造数量较多且复杂的零件时,这一功能非常有用。
五、高速加工高速加工是UG插铣加工中的一种特殊方法,在提高加工效率的同时确保了加工质量。
插铣的特点与应用
关键字:插铣法
插铣法(plunge milling)又称为Z轴铣削法,是实现高切除率金属切削最有效的加工方法之一。
对于难加工材料的曲面加工、切槽加工以及刀具悬伸长度较大的加工,插铣法的加工效率远远高于常规的端面铣削法。
事实上,在需要快速切除大量金属材料时,采用插铣法可使加工时间缩短一半以上。
此外,插铣加工还具有以下优点:
①可减小工件变形;②可降低作用于铣床的径向切削力,这意味着轴系已磨损的主轴仍可用于插铣加工而不会影响工件加工质量;③刀具悬伸长度较大,这对于工件凹槽或表面的铣削加工十分有利;④能实现对高温合金材料(如Inconel)的切槽加工。
插铣法非常适合模具型腔的粗加工,并被推荐用于航空零部件的高效加工。
其中一个特殊用途就是在三轴或四轴铣床上插铣加工涡轮叶片,这种加工通常需要在专用机床上进行。
插铣涡轮叶片时,可从工件顶部向下一直铣削到工件根部,通过X-Y平面的简单平移,即可加工出极其复杂的表面几何形状。
实施插铣加工时,铣刀切削刃由各刀片廓形搭接而成,插铣深度可达250mm而不会发生振颤或扭曲变形,刀具相对于工件的切削运动方向既可向下也可向上,但一般以向下切削更为常见。
插铣斜面时,插铣刀沿Z轴和X轴方向作复合运动。
在某些加工场合,也可使用球形铣刀、面铣刀或其它铣刀进行铣槽、铣型面、铣斜面、铣凹腔等各种加工。
专用插铣刀主要用于粗加工或半精加工,它可切入工件凹部或沿着工件边缘切削,也可铣削复杂的几何形状,包括进行挖根加工。
为保证切削温度恒定,所有的带柄插铣刀都采用内冷却方式。
插铣刀的刀体和刀片设计使其可以最佳角度切入工件,通常插铣刀的切削刃角度为87°或90°,进给率范围为0.08~0.25mm/齿。
每把插铣刀上装夹的刀片数量取决于铣刀直径,例如,一把直径φ20mm的铣刀安装2个刀片,而一把直径f125mm的铣刀可安装8个刀片。
为确定某种工件的加工是否适合采用插铣方式,主要应考虑加工任务的要求以及所使用加工机床的特点。
如果加工任务要求很高的金属切除率,则采用插铣法可大幅度缩短加工时间。
另一种适合采用插铣法的场合是当加工任务要求刀具轴向长度较大时(如铣削大凹腔或深槽),由于采用插铣法可有效减小径向切削力,因此与侧铣法相比具有更高的加工稳定性。
此外,当工件上需要切削的部位采用常规铣削方法难以到达时,也可考虑采用插铣法,由于插铣刀可以向上切除金属,因此可铣削出复杂的几何形状。
从机床适用性的角度考虑,如果所用加工机床的功率有限,则可考虑采用插铣法,这是因为插铣加工所需功率小于螺旋铣削,从而有可能利用老式机床或功率不足的机床获得较高的加工效率。
例如,在一台40级机床上可实现插铣深槽的加工,而此类机床不适合
采用长刃螺旋铣刀进行加工,这是因为螺旋铣削产生的径向切削力较大,易使螺旋铣刀发生振颤。
由于插铣加工时径向切削力较低,因此非常适合应用于主轴轴承已磨损的老式机床。
插铣法主要用于粗加工或半精加工,因机床轴系磨损引起的少量轴向偏差不会对加工质量产生较大影响。
作为一种新型数控加工方法,插铣法对CNC加工软件提出了新的要求。
目前,在适用软件的开发方面还有许多工作要做,软件供应商正着手改编或重新编制能够处理大量Z轴代码的加工软件,这种软件必须具有高柔性,以适应各种不同的加工任务。
无论对于大金属量切削加工(在模具加工中较为常见),还是对具有复杂几何形状的航空零件的加工,插铣法都将是优先考虑的加工手段。
与常规加工方法相比,插铣法加工效率高,加工时间短,且可应用于各种加工环境,既适用于单件小批量的一次性原型零件加工,也适合大批量零件制造,因此是一种极具发展前途的加工技术。