插铣的特点与应用
插铣法的特点及加工应用
高精度磨削 ，取得 了良好的效果和效益。双 刃刀片 用六轴 多工位集成专用磨床具有 国内领先和世界先 进水平 ，同时具有新颖性 、独创性和实用性 ，２ ０ １ ２ 年获得 国家发明专利 。ＭＷ
（ 收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ １ ０ １ ０ ）
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参磊 棚工
插铣法的特点及加工应用
许 昌烟草 机械有 限责 任公 司 （ 河南 ４ ６ １ ０ ０ ０ ） 李 泰全
插 铣 法 又称 为Ｚ 轴 铣 削法 ，是 实 现 高 切 除 率 金
变 形 。 ②可 降 低 作用 于 铣床 的 径 向切 削力 ，这意 味
属切削最有效的加工方法之一 ，在需要快速切除大
槽 或 刀具 悬深 长 度较 大 时 ，插 铣 比常规 的层 铣 削方
图１ 插铣加 工原理
式更为有效。其加工原理如 图Ｉ Ｎ： 示。
１ ． 插铣法 的优点
采 用 插铣 法 还 有 以 下各 项 优 点 ：①可 减 小 工件
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
பைடு நூலகம்
工位集中方式 ，两处前 刀面 、两处第二后角 、两处 第一后角 ，一次装夹连续加工成型 ，避免 了传统方 法六处磨削 ，分六个工序逐个完成的缺 陷；避免了 多次装夹的误差 ；避免了多次测量和 装夹对 刃口的
损伤 ；该磨床采用高速磨 削，磨削面表面粗糙度值
cnc数控插铣加工使用方法大全这个太实用了
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
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。
插铣法特点及加工应用
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 （3）多用性 由双刃刀片用六轴多工位集成专 用磨床的结构可知，其同样适用于单刃刀片的加 工。
7. 结语
双刃刀片用六轴多工位集成专用磨床采用了多 工位集中方式，两处前刀面、两处第二后角、两处 第一后角，一次装夹连续加工成型，避免了传统方 法六处磨削，分六个工序逐个完成的缺陷；避免了 多次装夹的误差；避免了多次测量和装夹对刃口的 损伤；该磨床采用高速磨削，磨削面表面粗糙度值 R a达到0.2μm。实现了高精度、高效率、大大降低 劳动强度，达到“材料进去，产品出来”的设计要 求。实现了对长度在1.5m以上的大尺寸双刃刀片的 高精度磨削，取得了良好的效果和效益。双刃刀片 用六轴多工位集成专用磨床具有国内领先和世界先 进水平，同时具有新颖性、独创性和实用性，2012 年获得国家发明专利。 （收稿日期：20121010）
图3 方肩铣刀
成品零件如图 7 所 示。 刀具消耗量
图7 插铣半成品工件图
型号：EMP01-040-G32-AP16-04，直径40mm， 齿数：4齿。 使用刀片 A P K T160408-P M Y B G202 ，铣刀 安装 4 片刀片。铣刀切削参数： f =1 500r/m i n ， v f=400mm/min，a e=40mm，a p=2mm，从毛坯外形
图6 插铣刀示意
使用刀片SCMT 120612T-M14 F40M，插铣刀 安装 4 片刀片，每片刀片有 4 个切削刃。插铣刀切 削参数：f=1 500r/min，vf=150mm/min，ae=8mm， a p =35m m 。从毛 坯外形 55m m × 106m m 加工成半
图2 零件成形图片
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CAXA粗加工
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。
机械制造技术基础第5章 z铣削和刨插削加工
5-2.1 升降台铣床
卧式万能铣床 其结构与卧式铣床基本 相同，只是在工作台和 滑座之间增加了回转盘 (图5—9)，使工作可绕回 转盘轴线作±45°范围 的偏转，改变工作台移 动方向，从而可加工斜 槽、螺旋槽等。此外， 还可换用立式铣头，插 头等附件，扩大机床的 加工范围。
（4）进给量 进给量是铣刀与工件在进给方向上的相对位移量。它有三 种表示方法： 1）每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时，工件与铣刀沿进 给方向的相对位移量，单位为mm／z。 2）每转进给量f 是铣刀每转一转时，工件与铣刀沿进给方 向的相对位移，单位为mm／r。 3）进给速度f 是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对 位移，单位为mm／min。
5-2.6 数控加工中心
卧式加工中心 指主轴轴线为水平状态设置的加工中心(见图5－18)。通常都 带有可进行分度回转运动的正方形分度工作台。 与立式加工中 心相比，卧式 加工中心的结 构复杂，占地 面积大，重量 大，价格也较 高。
5-2.6 数控加工中心
万能加工中心 又称复合加工中心，具有立式和卧式加工中心的功能，工 件一次装夹后能完成除安装面外所有侧面和顶面的加工， 也叫五面加工中心，常见的五面加工中心有两种形式，一 种是主轴可实现立、卧转换；另一种是主轴不改变方向， 工作台带着工件旋转90完成对工件五个面的加工。
铣削加工可以对工件进行粗加工和半精加工，其加工精度 可达IT7～IT9，精铣表面粗糙度Ra值可达3.2～1.6 m。
铣削加工时，铣刀的旋转是主运动，铣刀或工件沿坐标方 向的直线运动或回转运动是进给运动。不同坐标方向运动的 配合联动和不同形状刀具相配合，可以实现不同类型表面的 加工。图5—1所示是铣削加工的主要应用示例。
插削加工简介
EDUCATION PRACTICE SESSION PPT
感谢同学们观
看
胡林岚 老师 扬州市职业大学 机械工程学院
《机械加工方法与通用设备》
插削加工
扬州市职业大学 机械工程学院
插削加工 一、 插削过程及特点
相当于立式刨床。 主要用于单件小批生产中加工零件的内表面，如插削内键槽、
内方孔、内多边形孔和花键孔等。也可以加工不便于铣削和刨削的 外表面。用得最多的是插削盘类零件的内键槽。
插削加工的典型工件截面形状 a) 插键槽 b) 插方孔 c) 插多边形孔 d) 插花键孔
一、 插削过程及特点 特点
插削加工
1插床与插刀的结构简单，加工前的准备工作和操作也较方 便， 但与刨削一样，插削时也存在冲击和空行程损失，因此，主 要 用于单件、小批量生产。 2 插削工作行程受刀杆刚性限制，槽长尺寸不宜过大。 3 刀架没有抬刀机构，工作台没有让刀机构，因此插刀在回 程时与工件相摩擦，工作条件较差。 4 除键槽、型孔以外，插削还可以加工圆柱齿轮、凸轮等。 5插削的经济加工精度为IT9～IT7，表面粗糙度Ra值为6.3～ 1.6μm。
插削加工 二、插床
插削是在插床上进行的，插床是利用插刀的竖直往复运动插 削键槽和型孔的机床。 插床有普通插床、键槽插床、龙门插床和移动式插床等几种。
普通插床 a) 外形图 b) 切削运动示意图 1-床身 2-下滑枕 3-上滑座 4-圆工作台 5-滑枕 6-立柱 7-变速箱 8-分度机构
插削加工
三、插刀的组成及其加工方式
插键槽
插削加工
三、插刀的组成及其加工方式
2.插削方式
（2）插方孔
插小方孔时，可采用整体方头插刀插削 。插较大的方孔时，采用单边插削的方 法，按划线找正先粗插(每边留余量0.2～ 0.5mm)，然后用90°角度刀头插去四个内 角处未插去的部分。粗插时应注意测量 方孔边至基准之尺寸，以保证尺寸精度 和对称度要求。插削按第一边、第三边( 对边)、第二边、第四边的顺序进行。
插铣法加工的应用及编程方案
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。
TC11钛合金插铣加工铣削力影响参数的灵敏度分析
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。
数控加工中插铣技术的研究与应用探析
数控加工中插铣技术的研究与应用探析作者：冯平来源：《硅谷》2013年第12期摘要本文主要阐述了插铣加工技术的特性，主要包含插铣加工技术的原理、编程的方法以及特点、参数的控制及加工过程中关于消除振动的技术等，并且对研制飞机型号里的钛合金等难以加工的材料进行切削实验以及应用的验证，探索切削的参数对于插铣刀的切削力的规律以及影响。
关键词插铣；质量提高；切削力；难以加工材料中图分类号：V261 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0065-01在中国的制造行业中，从切削加工工艺的方面来看，航空航天事业、汽车行业，模具制造工业最能够反应出切削加工的水平，其中航天航空业的产品具备批量小、加工工艺的精度要求高、结构复杂并且去除率大的特点。
最近几年来，随着不断完善与优化的设计，大量的新材料，例如：钛合金或者一些难以加工的材料以及一些新技术被广泛使用，这就使得航空零部件材料出现了加工难度大、硬度高、加工的效率低等现象。
以往的一些面铣加工技术、球头刀铣加工技术被广泛的运用于零部件的制造行业，这已经不能够满足生产周期的需要。
此时，能够大量提高零部件加工的效率的只有插铣与大进给的加工方法。
插铣是一种新的铣削方式，在我国工业行业中发挥着非常重要的作用，也被广泛的应用于我国工业加工行业之中，特别是在模具制造与航空航天这两个工业加工行业中的推广与应用。
1 插铣技术的要点1.1 基本原理插铣法，也可以将其定义为Z轴铣削法，它能够在很大程度上提升金属切削过程中的切除效率，是非常重要的一种加工方法。
运用插铣法加工的实际例子，与一些传统的工业加工方法相比，插铣法的加工效率要远远高于一些常规的铣削法。
根据相关调查显示，一般情况下，在对一些大量的金属材料进行切除的时候，插铣法切削的效率是一些常规切削方法的1-4倍。
插铣法非常的适用于型腔类机加件、型腔类的模具粗加工，还合适运用在一些航空零件的高效率加工过程中，在三轴铣床中对涡轮片进行加工的时候也能够适用插铣法。
铣、刨、插、拉削加工
(1)床身
用于支承和连接铣床各部件， 其内部装有传动机构。
(2)主轴
主轴是空心轴，前端有7:24 的精密锥孔，用于安装铣刀 或刀轴，并带动铣刀或刀轴 旋转。
(3)横梁
横梁上面可安装吊架，用来支 承刀轴外伸的一端，以加强刀 轴的刚度。
横梁可沿床身顶部的水平导轨 移动，以调整其伸出的长度。
(4)纵向工作台
无线交换机 Radio Switch
（3） 车载天线，如图 5 8所示。
3. 轨旁设备 Airlink pulz8轨旁设备 包含下列部件： （1） 接入点，如图 5 9所示。
（2） 轨旁天线，如图 5 10所示。（3） 网络交换机，如图 5 11所示。
4. 无线骨干网 无线骨干网（RB）一般采用环状拓扑结构，如图 5 12所示。冗余无线骨干 网基于光纤环网结构，每个光纤环网在无线电主站与两个独立的环接入交 换机连接在一起，通过环接入交换机与核心交换机连接。
纵向工作台可以在转台的导轨上 作纵向移动，以带动安装在台面 上的工件作纵向进给。
(5)转台
转台的惟一作用是能将纵向工作 台在水平面内扳转一个角度(顺时 针、逆时针最大均可转过)，用于 铣削螺旋槽等。
有无转台，是万能卧铣与普通卧 铣的主要区别。
(6)横向工作台
横向工作台位于升降台上面 的水平导轨上，可带动纵向 工作台一起作横向进给。
3. 车载设备 车载列车单元（TU）和车载天线组成Airlink pulz8的车载子系统。头/尾配置的 TU通过车载网络系统连接，实现头/尾TU的冗余。 1） 车载列车单元 车载列车单元是Airlink pulz8无线系统的车载端装置，包含了一套连接车载天线 的车载无线收发器，以处理和轨旁接入点间的双向无线通信，将车载设备同轨 旁设备连接起来。一个列车单元包含两个车载收发器（无线电模块），它们增 强了信号传输的稳定性。 2） 车载天线 为了实现天线分集和冗余，每个TU连接两根天线，提高了通信的可靠性与可用 性。每个车载单元上的无线电收发器连接一根车载天线。 3） 车载网络 车载网络连接这两个列车单元和车载控制单元（OBCU）。标准的无线车载网络 是为车长90m以内的单辆列车设计的。如果单辆列车的车长超过90m，则需增 加一个网络中继器。
Cimatron E 8
1零件：理想情况下的最终产品，用来和实际加工进行比较。
2毛坯：加工程式的初始参考体，用来作为刀具路径仿真模拟的参考毛坯。
2.5轴加工2.5轴：在加工过程中产生在水平方向的X Y两轴联动，Z轴只在完成一层加工后进入下一层时才做单独的运动。
优点：1用简单的二维轮廓线直接进行编程，不需要进行曲面或实体的造型。
2 计算速度快。
应用：简单的模型特征是又二维决定的，侧面为直面或倾斜度一致的工件。
平行切削也称行切法加工，生成一组相互平行的加工刀具路径。
特点：灵活的设定加工角度，以最适合的角度对工件进行加工。
粗加工时，具有最高的效率，步距达刀具直径的70%~90%。
缺点：对不规则的模型加工时侧壁余量大、抬刀频繁。
轮廓：零件轮廓和毛坯轮廓差别在于毛坯轮廓在加工时将会被越过，而零件轮廓将作为限制。
进退刀：1法向：以直线做引入线和导出线与轮廓线垂直的进/退刀方式。
2切向：以圆弧作引入线和导出线与轮廓线相切的进/退刀方式。
最小切削宽度：定义刀具可以进入切削区域的最小宽度。
有利于带有盲区的刀具。
因为带有盲区的刀具，在小区域内铣削时侧向移动空间不足，盲区下部的材料将顶住刀具。
一般最小铣削宽度=刀具直径—2倍的拐角半径=盲区宽度轮廓精度：也称轮廓加工误差。
指定刀具路径的轮廓公差，以刀具中心店位置的偏离值来定义允差。
轮廓精度即表示最大允差。
粗加工时，设的大一点，便于系统加快运算速度，一般可以设定到加工余量的10%~30%。
精加工时，误差控制在小于标注尺寸的公差的1/10~1/5。
精铣侧向间距：在切削加工后针对轮廓的侧边再作一周的精铣。
铣削外部轮廓：在激活“精铣侧向间距”时显示。
在外轮廓用于限制切削范围时不需要修整;在作为型腔边界时需要铣削。
Vc与主轴转速：n=Vc× 1000/(π×D)式中： n——转速 r/min ;Vc——线速度 m/min ;D——刀具直径 mm ;1000——常系数，它与作图有关，当作图单位为毫米时为1000。
插铣法在加工中心上的应用
个孔的 深度 为５ ０ ｍｍ， 而 孔 直 径 仅为８ ． ２ ｍｍ ，刀 具 悬 伸 长 度 较 刀 具 直 径 比 例 较 大 ，这 样 就 会 使 得
会 使 得 切 削 让 刀 严 重 ，无 法 达 到 预 期 尺 寸 ，并 且 在 精 修 侧 壁 时 切 削 力非 常 大 ，很 容 易 造 成 刀具 折
某加 工零 件如 图 ｌ 所 示 ，材 料 使 用 的是 经 过 热 处 理 的 ４ ０ Ｃ ｒ 钢，
硬 度可达 到５ ５～６ ０ ＨＲＣ， 由 于 ６
轮 廓 铣 削 工件 ， 刀具 在 拐 角 处 切 削７ ］ 宽 加 大 ， 而且 切 削 间距 只 有
０ ． ２ ｍｍ，切 削 方 向 的 突 然 改 变 ，
设 置 ：转 速 １ ５ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ，进 给 率
５ ０ ｍｍ／ ｍｉ ｎ，背 吃 刀量 ２ ｍｍ，刀具
参 数设 置 如 图２ 所 示 ，刀具 路 径 如
图３ 所示 。
采 用 这 种 加 工 工 艺 ，加 工 中 遇 到 的 问题 有 以 下 几 点 ：① 由 于
刀具 悬伸长度较 大的零件加 工 ，
其是在航空 工业 、模具 制造 业 中
逐渐 得 到推 广和 应 用 。
刀具 刚性 极差 ，在加工过程 中常
常 出 现振 刀和 让 刀现 象 ， 刀具 使 用 寿 命 大 幅 缩 短 ，并 且 影 响 工 件 加 工 质 量 ，在 精 加 工 时 ， 由 于 采
用８ ｍｍ铣 刀完 成 ８ ． ２ ｍｍ孔 加 工 ，
并 能 够 保 证 加 工 质 量 ，可 以 很 好 地 实 现 航 空 产 品或 者 模 具 的 高 切
图１ 被加工零件
插铣技术的研究现状
插铣技术的研究现状特点和应用范围插铣加工的加工方式比较特殊，与其他加工方式相比，它具有以下一些优点。
（1）加工效率高，能够快速切除大量金属，相对于普通铣削加工而言可以节省一半以上的时间。
（2）刀具的悬伸长度比较大，特别适用于一些模具型腔的粗加工，并被推荐用于航空零部件的高效加工。
（3）可以对钛合金等难加工材料进行曲面加工或切槽加工。
（4）加工时主要的受力方向为轴向，而径向力较小，因此对机床的功率或主轴精度要求不高并且具有更高的加工稳定性，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。
（5）可以减小工件变形。
（6）可用于各种加工环境，可以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。
（7）插铣加工能够以相对较低的进给速度（一般为50r/min以上）切削大量的加工材料。
该加工方法对使用老式机床的加工车间而言，其金属的切削速度可以与采用高速加工方法的较新机床相媲美，有时甚至超过这些较新的机床。
插铣的一个特殊用途就是进行涡轮叶片的加工，这种加工通常是在三轴或四轴的铣床上进行的。
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。
图2为利用插铣加工开盘式叶片。
国内外的插铣研究现状插铣作为一种新型的铣削方式，在制造业中得到了较为广泛的应用，同时实践也证明了它的优点，但由于其出现的时间较短，对其切削机理等方面的研究仍然较少。
目前有关插铣的研究主要集中于插铣的工艺优化和动力学 2 个方面。
在插铣的工艺优化方面，北京航空航天大学将插铣应用于对涡轮叶盘的粗加工过程，减小了加工变形，提高了切削效率，并对拐角的插铣路径进行了优化。
西安科技大学将插铣应用于大直径、宽深流道二元叶轮的数控加工过程中，用Master CAM软件实现了简单的插铣编程。
西北工业大学对TC11钛合金插铣的铣削工艺参数进行了优化，并研究了工艺参数对铣削力和切削温度的影响，并对在四轴机床上插铣开式整体叶轮的刀具路径做了一定的研究。
插铣加工
第5章插铣加工本章导读插铣加工是一种特殊的铣削加工，该加工方式的原理是：刀具连续地上下运动，快速大量地去除材料。
在加工具有较深的立壁腔体零件时，常需要去除大量的材料，此时插铣加工比型腔铣更加有效。
当加工难以加工的曲面、切槽或刀具悬深长度较大时，插铣比常规的层铣削方式更为有效。
本章介绍插铣加工的特点、插铣加工几何体、切削参数的设置以及插铣加工的实例。
本章要点●插铣加工的定义和特点●创建插铣加工的一般步骤●插铣操作的切削参数设置●插铣操作的插铣层设置5.1 插铣加工概述插铣法(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。
它是一种固定轴操作类型，通过刀具轴向运动高效率地进行大切削量的粗加工，并且可以精加工其他加工方法难以处理的垂直侧壁，适合插铣的零件如图5-1所示。
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，其加工原理如图5-2所示。
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。
图5-1 插铣加工零件图5-2 插铣加工原理●可减小工件变形。
UG数控加工基础教程• 182 •●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，而不会影响工件的加工质量。
●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。
●能实现对高强度合金材料的切槽加工。
插铣法非常适合对模具型腔的粗加工，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。
5.2 插铣加工几何体在插铣操作对话框中，通过“指定部件部件”、“指定毛坯”、“指定检查”、“指定切削区域”和“指定修剪边界”来定义加工几何体，其具体设置和型腔铣操作几何体的设置完全一样，对话框如图5-3所示。
5.3 插铣切削参数插铣操作中主要的切削参数包括：一般切削参数、控制点和插削层等。
大进给铣削加工策略
大进给铣削加工策略切削技术网QQ583580对于模具制造商来说，高效而经济地加工零件是对其生产能力的永恒要求。
在粗加工中，为了去除大量金属材料，过去车间遵循的传统常识是基于其金属切除率的大小来选择刀具，这将导致选用切除率尽可能最大的刀具来开始粗加工，然后工件尺寸逐渐减小，直至达到要求的形状和光洁度。
粗铣加工通常采用球头立铣刀或纽扣铣刀。
然而，这种加工方法可能会产生很大的应力，因此需要采用刚性极好的加工中心、牢固的夹具和具有良好韧性的切削刀具。
插铣已成为能快速去除金属材料的另一种深受欢迎的加工方法。
插铣的切削力沿轴向传入主轴，而不是沿径向作用于刀具，径向切削力可能会造成刀具挠曲，从而降低加工精度和缩短刀具寿命。
然而，插铣存在的一个问题是，刀具转位到每一个新位置，都要不断进入和退出凹腔。
大进给铣削基本原理如今，随着更多加工车间具备了高速数控加工能力和掌握了复杂的CAM编程技术，大进给铣削(HFM)正成为在最短时间内去除尽可能多工件材料的一种可选方法。
大进给铣削主要是为提高金属切除率，以提高生产率和缩短加工时间而开发的一种粗加工方法。
大进给铣削采用较小的切削深度(通常不超过2mm)，产生较薄的切屑，这些切屑能从切削刃上带走大量切削热。
大进给铣削的每齿进给量通常可高达常规铣削的5倍。
这种铣削方式可减少产生的切削热，从而延长刀具寿命，并提供更高的金属切除率——超过1,000cm3/每分钟，比传统铣削方式快1-2倍。
大进给铣削具有这些优点的原因是采用了小的安装角(45°或更小)，从而使径向切削力最小化、轴向切削力最大化。
与插铣类似，切削力沿轴向传入机床主轴，从而降低了振动的风险，使加工更为平稳。
反过来，这又使得即便在大悬伸加工时，也可以采用更大的切削用量。
而且，与插铣不同的是，大进给铣削时，刀具始终处于吃刀状态。
大进给铣削能缩短加工时间的另一个原因是可以减少工序数量。
由于采用小切深的大进给粗铣加工能够加工出接近成品要求形状的近净外形，因此常常可以省略半精加工工序，从而简化数控编程。
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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。