精雕软件5轴学习

1、第二章多轴加工刀轴控制设置多轴定位加工是在工件坐标系下将刀轴指向相对于机床Z轴倾斜后形成的固定轴指向来进行加工的，在加工过程中，刀轴指向始终是固定不变的，当用户坐标系定义好后， 刀轴指向就固定于用户坐标系的Z轴平行(也就是默认的竖直刀轴控制方式)，因此多轴定位加工实际上不存在刀轴的控制问题。另一方面如果在加工过程中需要刀轴根据被加工对象作出 即时的指向调整，就需要在刀具路径中控制刀轴的指向，从而编制出五轴联动的加工刀具路径。多轴加工刀轴介绍1、控制刀轴的作用刀轴控制是编程时必须要考虑的一项内容，它是多轴加工的核心内容，也是衡量CAM软件多轴加工编程功能丰富与否的主要指标之一，用于控制机床两个旋

2、转轴在切削过程中的运动方式，合理设置刀轴可以生成简洁、安全的多轴路径，大大提高零件的加工精度和切削效率，用户必须根据实际加工零件特点灵活选择刀轴控制方式。刀轴具体作用有以下几个方面：(1) 改变刀轴方向，使刀具能够进入一些带有负角等难以加工的区域进行加工；(2) 减少刀具的夹持长度，在有限有效刀长下，增加切削深度范围；(3) 改变刀具路径形状，使加工过程更顺畅，提高加工效率；(4) 改变刀具切削状态，提高加工面质量。2、刀轴方向在做多轴路径编程前一定要明确刀轴的方向，软件定义的刀轴方向是由刀尖指向刀柄。图2-1刀轴方向刀轴控制方式在【刀具路径参数】里的【刀轴方向】中，用户可以根据编程要求选择相

3、应的刀轴控 制方式。刀釉腔制方贰曲西法向最大角度增重73WB 界 X)竖直沼切削方向倾斜 由点起始 指向点由曲线起始指向曲线固走万向与指圭紬成一定甬度 五轴线方向图2-2刀轴控制方式表1软件刀轴控制一览刀轴控制方式说明实际举例竖直曲面法向刀轴方向保持与当前刀具平面使用螺旋路径加工车灯的Z轴方向相同。刀轴方向始终沿着切削位置的眼镜盒表面刻字曲面法向。沿切削方向倾斜刀轴方向和切削方向或切削方使用前倾角加工叶片面，避免刀尖切削向的侧向成一定的角度由点起始刀轴方向始终从某个几何点指向加工面上的点，这个几何点在加工曲面的下面使用下部一点控制刀轴加工车灯刀轴方向始终是从某一个点指向面上的点，点在面的上部通

4、过上部一点控制刀轴加工钵 盂凹腔指向点由曲线起始加工过程中，刀轴方向从倾斜曲 线指向加工曲面，曲线在加工面 的下面通过底部曲线控制刀轴方向,加工医用锂刀指向曲线固定方向与指定轴成一固定角度五轴线方向加工过程中，刀轴方向的倾斜程 度受曲线控制，曲线在加工面得 上面、八 _g加工过程中，刀轴始终指向用户指定的方向刀轴方向将始终与用户指定轴使用特殊刀具加工弯管内腔,通过红色曲线控制刀轴方向固定方向，定位加工换能器与Z轴成一定角度加工红酒瓶成一定定角度，并且刀轴总是与 盖固定轴相交刀轴方向与五轴曲线上对应点的方向相同通过红色五轴曲线控制刀轴加工叶轮叶片该刀轴控制方式只在五轴钻孔通过直线控制刀轴加工表壳

5、镶过指定直线加工中可以使用。选择该方式，钻孔系统通过曲面几何特征自动控自动制刀轴方向自动控制刀轴加工香水瓶竖直这是三轴加工时默认的刀轴控制方式，刀轴方向始终保持与当前刀具平面的Z轴方向相同。在一些场合可以选择竖直刀轴控制方式可以使用多轴加工方法生成三轴的加工路径满足加工需要。图2-3竖直刀轴控制方式曲面法向刀轴方向始终沿着切削位置的曲面法向。换句话说，在切削过程中刀轴始终指向导动 面法向。曲面法向是多轴加工中最常使用的刀轴控制方式。刀轴方向刀轴腔制方式辽图2-4曲面法向刀轴控制方式沿切削方向倾斜选择该方式，用户可以定义刀轴沿着切削方向相对于初始刀轴倾斜一定的角度。刀轴方向刀轴控制才式沿切削方向

6、确-初始刀轴方向®曲面法商前倾角度0测倾角度幺）0曲面流钱校正R轴方宵（WF用底部诬界的刀轴方向迪厂 堤大轴度増呈血3Q叮釉限界（1）*图2-5沿切削方向倾斜刀轴控制方式沿切削方向倾斜角度是相对初始刀轴方向而言的，初始刀轴方向分为曲面法向、固定方向、竖直三种，在编程时用户可以根据需要进行选择。具体内容可分别参考相应的刀轴控 制方式。图例初始加瑚方討血）隧垂直于糜边曲浅图2-6初始刀轴方向类型注意：在多轴侧铳加工中，初始刀轴除了竖直、固定方向外，还包括曲面流线方向、垂直于底边曲线和垂直于切削方向三种方向。图2-7侧铳功能中的初始刀轴方向类型川轴方时沿切削方向倾圖刀轴过攏距离蜃 前檢角度

7、（£）二 侧倾角虔®最犹角度増量勉） 刀翔跟界足）刀轴方科R釉控制方式Q）沿诃削方向倾斜垂克于切削方向 竖亘固足方同参数说明选择该方式，刀轴方向将沿着曲曲面流线方向面流线方向。选择该方式，刀轴方向将垂直于垂直于底边曲线底部边界曲线。初赠力他方向曲面法向V前倾角度（E）侧侦角度鱼）曲面毓线検正刀轴方向边固這方向屈底部边界的刀轴方向（1r垠乂第度増昼吵3E 口釉限界匸1刀轴控制方式X）参数说明图例该参数控制刀轴沿切削方向相对初 始刀轴向前或向后倾斜的角度。前倾方向是依据切削方向判定的。前倾前倾角度角度为正时，刀具沿着切削方向向前 倾斜；前倾角度为负时，刀具沿着切 削方向向后倾斜

8、；双向往复切削时， 倾斜方向与单向切削时保持一致。典型情况下是将刀轴前倾用于避免球 头刀在切削浅滩表面区域时，刀具的 切削点发生在球刀的刀尖点 （线速度 为零的点，也称静点），一般前倾角 度设置为15度。该参数控制刀轴沿切削方向相对初 始刀轴向左或向右倾斜的角度。倾侧倾角度斜方向依据右手定则判定。沿切削方 向看，侧倾角度为正时，刀具向右倾 斜；侧倾角度为负时，刀具向左倾斜； 双向往复切削时，倾斜方向判定与单 向切削时一致。设置侧倾角有两个作曲面流线校正刀轴方向用底部边界的刀轴方向用，一是用于避免在铳削零件陡峭侧 壁时，刀具与工件发生碰撞； 二是当 刀具从零件的浅滩区域铳刀陡峭区 域时（为爬坡式

9、的铳削），允许使用 小直径刀具代替大直径刀具来进行 铳削。通常情况下，设置侧倾角是为 了避免刀具夹持与工件发生碰撞。选择该参数，使用曲面流线对刀轴进 行校正，可以使刀轴沿着曲面的流线 方向侧倾，这样加工时刀轴运动更加 流畅，残料更小。选择该参数，将使用与切削位置参数对应的底部边界的刀轴方向。由点起始使用该刀轴控制方式，刀轴方向始终由指定点指向路径点，在加工过程中刀轴的角度是连续变化的。由点起始这种刀轴控制方式适用于凸模型的加工，特别是带有陡峭凸壁、负角面的零件的加工。yI z刀轴方阿田点0, 口0侧倾角度®壘犬箱度増星吧3刀轴限界】）V使用该刀轴控制方式，刀轴方向始终由路径点指向指定

10、点，与由点起始正好相反，在加工过程中刀轴的角度也是连续变化的。这种刀轴控制方式适用于凹模型的加工，特别是带有型腔、负角面的凹模零件。刀轴方肓指向点田点0, 口0侧倾角度®壘犬箱度増星吧3刀轴限界】）V图2-9指向点刀轴控制方式图例参数说明该参数控制指定点的位置，用户可以 通过以下两种方式设置点的位置：点 用户可以通过（X，Y, Z）设置点 的坐标。（2）通过点击也拾取指定点位置。侧倾角度该参数控制刀轴沿切削方向相对初始 刀轴向左或向右倾斜。注意:指定点必须位于刀具与加工面接触点的同侧。指向曲线使用该刀轴控制方式，加工过程中刀轴始终与刀轴曲线相交，刀轴方向由路径点指向 刀轴曲线上的点。

11、该刀轴控制方式适合加工管道类或叶轮根部时的刀轴控制刀轴方阿侧倾角度)景犬角度増星吧3田刀轴限界Q17图2-10指向曲线刀轴控制方式参数对应方式参数用来控制刀具路径与刀轴曲线的对应方式，包括最近距离对应、 向参数对应、V向参数对应三种方式。刀轴方商刀袖控制方式(1)指向曲线1歩数对应方式星近距韶对应测倾角虔呈近距厲对应星犬角度増星迪)T向喊对应E1刀轴限界®选择该方式，刀具路径点沿 V方向 V向参数对应与刀轴曲线参数对应。仝注意：(1) 刀轴曲线必须位于刀具与加工面接触点的同侧;(2) 刀轴曲线通常为一根光滑的单条曲线。图2-12倾斜角度(3)可以通过侧倾角度参数设置倾斜角度。由曲线起

12、始使用该刀轴控制方式，加工过程中刀轴始终与刀轴曲线相交，刀轴方向由刀轴曲线上的点指向路径点。歩数对应方武境近注离殉应图2-13由曲线起始刀轴控制方式参数对应方式参数用来控制刀具路径与刀轴曲线的对应方式，包括最近距离对应、向参数对应、V向参数对应三种方式。刀難方宙刀釉控制方式(I)曲曲线起始i |卷数对应方式(X)昴近距韶对应¥恻倾角度(A)最雄度増星(J1)回口釉限界u向参救对应 吶参数对应图2-14参数对应方式方式说明图例最近距离对应刀尖点与刀轴曲线始终保持最近距离。- ( 1U向参数对应刀具路径点沿U方向与刀轴曲线参数对 应。1 Hr-rV向参数对应刀具路径点沿V方向与刀轴曲线参

13、数对 应。注意:(1 )刀轴曲线必须位于刀具与加工面接触点的另一侧;(2) 刀轴曲线通常为一根光滑的单条曲线。(3) 可以通过侧倾角度参数设置倾斜角度。图2-15倾斜角度固定方向 选择该方式，刀轴始终指向用户指定的固定方向，类似建立一个坐标系，做三轴加工。刀轴方月刀瑚控制方式电）固定方冋B方向 6 1I0T0K1图2-16固定方向刀轴控制方式该参数控制指定的方向，用户可以通过以下两种方式设置方向:（1）通过（I , J , K）设置指定轴方向；（2）通过点击 上1拾取一个指定轴方向。II轴方肖口釉桎制方弍世）固定方向方向龜）图2-17方向设置与指定轴成一定角度 根据倾斜角度定义方式不同，与指定

14、轴成一定角度分为固定值和分段设置两种刀轴控制方式。刀轴方白刀轴控制方式Q)E点迥方向与指走轴咸一走矯度0, 00, a 1固定值分段谟置F 图2-18与指定轴成一定角度刀轴控制方式固定值选择该方式，刀轴方向将始终与用户指定轴成固定角度，并且刀轴总是与固定轴相交。这种刀轴控制方式，加工时表现为主动轴转到一个固定角度后不动，旋转轴参与连续加工，即四轴半加工。刀轴方內刀却腔制方式(Z)与指疋轴成一定甫罠EI点世)匕6 oE1方向6 Q 1倾斜角度定义方式固运值倾斜角度鱼)0是犬垢庶増星地)3刀轴限界(L)17图2-19固定值方式占八、Q D$X0Y1参数说明图例该参数控制指定轴的位置， 用户 可以通

15、过以下两种方式设置点的位置：(1)用户可以通过(X, Y, Z)设置点的坐标;(2)通过点击国拾取指定点位 置。该参数控制指定轴的方向，用户可以通过以下两种方式设置方向：方向(1)通过(I , J, K)设置指定轴方向；方向®1(2)通过点击迴拾取一个指定 轴方向。倾斜角度该参数控制刀轴相对指定轴的 倾斜角度。分段设置选择该方式，用户可以通过定义在几个参数位置点刀轴相对指定轴的倾斜角度分段控制刀轴，段间刀轴采用渐变方式过渡。通过定义在几个位置点刀轴相对指定轴的倾斜角度分 段控制刀轴，段间刀轴采用渐变方式过渡,刀韓方阿刀轴静丙式(I)与指疋轴咸一疋角度E直0,山 D%方向®D

16、, E 1农|像斜角度走义方式分段设負-倾斜埔遵变优方宜沿Y同变化倾斜倉厘诒晝个數2国第一点 0第二点0. Ij 0最犬角度埠量3国刀釉限界)r图2-20分段设置方式参数说明图例该参数控制指定轴的位置，用户可以通过以下两种方式设置点的位置：直©0; 0h占八、(1)用户可以通过(X，Y, Z)设置点的KaY坐。(2)通过点击叵1拾取指疋点位置。该参数控制指定轴的方向，用户可以通过以下两种方式设置方向： m Q 1助I0方向(1)通过(1 , J, K)设置指定轴方向；J0K1(2)通过点击囤拾取一个指定轴方向。倾斜角度该参数控制分段设置倾斜角度时，倾斜角度的变化方式。变化方式选择该方

17、式，将沿沿U向变化U向分段设置刀轴相对 指定轴角度。沿V向变化选择该方式，将沿 V向分段设置刀轴相对 指定轴角度。倾斜角度用户可以根据需要设置倾斜角度参数位置点个数。 设置个数第n点 用户可以设置每一个点的参数位置和倾斜角度。五轴线方向选择该方式，刀轴方向将与五轴曲线上对应点的方向相同。刀轴控制方式辺)五釉践方商蜩討应方式毘近距离对应优先经过嗨直方向GD P方便帝差值ISO前倾第處(E)o侧倾角惶®援犬箱度増昱他3刀轴眼疥】)r图2-21五轴线方向刀轴控制方式参数说明图例参数对应方式该参数控制刀具路径与五轴曲线的对应方式，详细说明请参照参数对图2-22参数对应方式方式说明图例最近距离

18、对刀轴方向保持与路径点最近距离五轴曲线应对应的五轴曲线方向对应。KU刀轴方支刀轴控制方式五轴钱方向歩勤对应方式最近距离对应侧倾角虔血)刀轴龈品(1)嶷I对应 ¥向参数对应U向参数对应U向路径点的刀轴方向与五轴曲 线参数对应。.五轴曲线/J*j* 尸J鼻*IjXV向参数对应V向路径点的刀轴方向与五轴曲 线参数对应。、五轴曲线/>c1JXh期L2.2.11过指定直线该刀轴控制方式只在五轴钻孔加工中可以使用。选择该方式，刀轴将通过钻孔点的刀轴直线。刀轴方肖图2-23过指定直线刀轴控制方式注意:(1)刀轴直线必须通过钻孔点，每个钻孔点对应一条刀轴直线;(2)刀轴直线方向必须与刀轴方向一致。自动选择该方式，系统通过曲面几何特征自动控制刀轴方向，主要应用于多轴侧铳加工,四轴旋转加工。星犬角虔朗量3刀轴跟捋厂图2-24自动刀轴控制方式冏注意：五轴曲线加工时，用户还可以设置【优先经过竖直方向】。选择该选项，相邻两个五轴曲线控制点间刀轴优先经过竖直方向变化；不选该选项，有可能会经过水平方向变化，生成 的路径不符合要求。刀抽方向刀釉控制方武（X）自动忧先经过竖直方简电）P方位角差值0）130前倾角惶0测倾命度W0最丈兔度曙量（M）3厂打軸光1帧卯厂图2-25优先经过竖直方向刀轴控制中的其它