Powermill五轴功能-文档资料

1、1POWERMILL8五轴功能介绍五轴功能介绍2五轴机床的定义五轴机床的定义 含义：含义：多数实用五轴机床是由三个直线坐标轴多数实用五轴机床是由三个直线坐标轴和二个旋转轴组成的。和二个旋转轴组成的。 直线坐标轴为直线坐标轴为X、Y、Z轴，那么：轴，那么： 绕绕X轴旋转的旋转轴称为轴旋转的旋转轴称为A轴轴 绕绕Y轴旋转的旋转轴称为轴旋转的旋转轴称为B轴轴 绕绕Z轴旋转的旋转轴称为轴旋转的旋转轴称为C轴轴 虽然定义了三个旋转轴，但是在实际中只用到虽然定义了三个旋转轴，但是在实际中只用到了两个旋转轴。了两个旋转轴。 3五轴机床的分类五轴机床的分类 根据旋转轴的不同的根据旋转轴的不同的位置分布，五轴机

2、床可以位置分布，五轴机床可以分为三大类型：分为三大类型： 1：两个旋转轴都在：两个旋转轴都在工作台上。工作台上。 方位角工作台为方位角工作台为A，绕，绕X旋转；仰角工作台为旋转；仰角工作台为C，绕绕Z旋转旋转 4五轴机床的分类五轴机床的分类 2：工作台和主轴头：工作台和主轴头复合旋转复合旋转。 B轴或者轴或者A轴在主轴头轴在主轴头上，上，C轴在工作台上。轴在工作台上。 倾斜旋转主轴为倾斜旋转主轴为B轴绕轴绕Y旋转或者倾斜旋转主轴为旋转或者倾斜旋转主轴为A轴绕轴绕X旋转，旋转工作台旋转，旋转工作台为为C轴绕轴绕Z旋转旋转 5五轴机床的分类五轴机床的分类3：两个旋转轴都在主轴：两个旋转轴都在主轴头

3、上头上 摆动头摆动头C轴绕轴绕Z旋转旋转, 倾斜刀具倾斜刀具B轴绕轴绕Y旋转旋转 6五轴面向对象五轴面向对象加工一般三轴数控机床所不能加工一般三轴数控机床所不能加工或很难一次装夹完成加工加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的自由的连续、平滑的自由曲面曲面 。如如航空航空发动机发动机和汽轮机的叶片，和汽轮机的叶片，舰艇用的螺旋推进器，以及许舰艇用的螺旋推进器，以及许许多多具有特殊曲面和复杂型许多多具有特殊曲面和复杂型腔、腔、斜斜孔的壳体和孔的壳体和模具模具由整体材料镂铣而成的由整体材料镂铣而成的精密仪精密仪器、仪表，医疗、运动器械，器、仪表，医疗、运动器械，以及家用以及家用、办公用的办公用的电

4、器电器和儿和儿童玩具等产品的零件童玩具等产品的零件 7五轴加工优势五轴加工优势 加工质量加工质量 刀具装夹最短刀具装夹最短 加工精度更高加工精度更高 表面质量更好表面质量更好 加工效率加工效率 刀轴的倾斜可以加工更加刀轴的倾斜可以加工更加复杂的模型复杂的模型 最少的装夹次数完成全部最少的装夹次数完成全部加工工序加工工序8五轴加工分类五轴加工分类 根据旋转轴的运动状况五轴加工可以分为根据旋转轴的运动状况五轴加工可以分为以下几种：以下几种： 3+2轴加工轴加工 4+1轴加工轴加工 五轴联动加工五轴联动加工9五轴加工分类五轴加工分类3+2轴加工轴加工 3+2轴加工属于一种定轴加工属于一种定位加工，简

5、单的说就是先将位加工，简单的说就是先将工件或者刀具旋转到合适的工件或者刀具旋转到合适的角度，再进行三轴加工。角度，再进行三轴加工。这这种功能可使需多次单独种功能可使需多次单独3轴轴加工才能完成的零件仅通过加工才能完成的零件仅通过一次装夹即可完成全部加工一次装夹即可完成全部加工。它可直接加工零件的底切。它可直接加工零件的底切特征及较刀具最大长度深的特征及较刀具最大长度深的零件的侧壁，在编程中表现零件的侧壁，在编程中表现为对用户坐标系进行定位。为对用户坐标系进行定位。 使用这种方法加工时，使用这种方法加工时，必须对刀具路径进行合适的必须对刀具路径进行合适的切入切出、连接及延伸处理切入切出、连接及延

6、伸处理，以防止和避免过切产生。，以防止和避免过切产生。 10五轴加工分类五轴加工分类4+1轴加工轴加工 4+1轴加工也属于一轴加工也属于一种定位加工，加工过种定位加工，加工过程中其中的一个旋转程中其中的一个旋转轴保持固定的角度即轴保持固定的角度即静止状态，另外的一静止状态，另外的一个的旋转轴处于运动个的旋转轴处于运动状态。状态。 右图中：机床具有的旋转轴为右图中：机床具有的旋转轴为B、C轴，那么轴，那么B轴保持固定的轴保持固定的60度角，而度角，而C轴一直处于处于运动状态。轴一直处于处于运动状态。6011五轴加工分类五轴加工分类五轴联动加工五轴联动加工 五轴联动加工：五轴联动加工： 床头或工作

7、台除沿三维坐标床头或工作台除沿三维坐标系做线性移动外系做线性移动外两个旋转轴也两个旋转轴也同时做旋转移动。同时做旋转移动。 5轴加工时，必须确保选取轴加工时，必须确保选取了合适的切入切出和连接及三了合适的切入切出和连接及三维限界，并仔细检查可能导致维限界，并仔细检查可能导致过切的区域，确保刀具路径无过切的区域，确保刀具路径无过切。所有产生的刀具路径在过切。所有产生的刀具路径在加工前，请确保其已进行过仿加工前，请确保其已进行过仿真模拟加工检查。真模拟加工检查。 12五轴刀轴控制五轴刀轴控制 五轴刀轴控制五轴刀轴控制：垂直（三轴）垂直（三轴）前倾前倾/侧倾侧倾朝向点朝向点自点自点朝向直线朝向直线自

8、直线自直线朝向曲线朝向曲线自曲线自曲线固定方向固定方向自动避免碰撞自动避免碰撞SWARF精加工精加工13五轴刀轴控制五轴刀轴控制前倾前倾 前倾角：前倾角： 为刀具沿刀具路径为刀具沿刀具路径方向的给定角度；如果方向的给定角度；如果这个角度的设置为零，这个角度的设置为零，则刀具方向将为刀具路则刀具方向将为刀具路径的法向。刀具路径的径的法向。刀具路径的法向为刀具路径产生过法向为刀具路径产生过程中将其投影到曲面数程中将其投影到曲面数据上时的方向。对参考据上时的方向。对参考线精加工而言，此方向线精加工而言，此方向始终为垂直的；对投影始终为垂直的；对投影精加工而言，其方向随精加工而言，其方向随局部投影方向

9、的变化而局部投影方向的变化而变化变化 。14五轴刀轴控制五轴刀轴控制侧倾侧倾侧倾角侧倾角： 为和刀具路径方为和刀具路径方向垂直方向的给定向垂直方向的给定角度。如果这个角角度。如果这个角度的设置为零，则度的设置为零，则刀具方向将为刀具刀具方向将为刀具路径的法向。刀具路径的法向。刀具路径的法向为刀具路径的法向为刀具路径产生过程中将路径产生过程中将其投影到曲面数据其投影到曲面数据上时的方向。对参上时的方向。对参考线精加工而言，考线精加工而言，此方向始终为垂直此方向始终为垂直的；对投影精加工的；对投影精加工而言，其方向随局而言，其方向随局部投影方向的变化部投影方向的变化而变化。而变化。 15五轴刀轴控

10、制五轴刀轴控制朝向点朝向点朝向点： 在加工过程中，在加工过程中，刀具的轴向方向总刀具的轴向方向总是朝着指定的加工是朝着指定的加工位置（位置（X、Y、Z)。 适合于加工外部适合于加工外部形状（如型芯）形状（如型芯） 16五轴刀轴控制五轴刀轴控制自点自点自点：自点： 在加工过程中，在加工过程中，刀具的轴向由指定刀具的轴向由指定的点位置（的点位置（X、Y、Z)放射状出去，刀放射状出去，刀轴总是背向指定的轴总是背向指定的那一点。那一点。 适合加工内部形适合加工内部形状（如型腔）状（如型腔）17五轴刀轴控制五轴刀轴控制朝向直线朝向直线朝向直线：朝向直线： 在加工过程在加工过程中，刀具的轴向中，刀具的轴向

11、方向总是朝着指方向总是朝着指定的一条直线，定的一条直线，直线为点直线为点+IJK方方向。向。 适合于加工外适合于加工外部形状（如型芯部形状（如型芯18五轴刀轴控制五轴刀轴控制自直线自直线 自直线自直线 在加工过程中，在加工过程中，刀具的轴向由指定刀具的轴向由指定的一条直线放射状的一条直线放射状出去，刀轴总是背出去，刀轴总是背向指定的那一条直向指定的那一条直线。线。 适合加工内部形适合加工内部形状（如型腔）状（如型腔）19五轴刀轴控制五轴刀轴控制朝向曲线朝向曲线朝向曲线朝向曲线： 在加工过程中，刀在加工过程中，刀具的轴向方向总是朝具的轴向方向总是朝着指定的一条曲线，着指定的一条曲线，曲线是用参考

12、线来定曲线是用参考线来定义的。义的。20五轴刀轴控制五轴刀轴控制自曲线自曲线自曲线：自曲线： 在加工过程中，在加工过程中，刀具的轴向由指定刀具的轴向由指定的一条曲线放射状的一条曲线放射状出去，刀轴总是背出去，刀轴总是背向指定的那一条曲向指定的那一条曲线。曲线也是由参线。曲线也是由参考线来定义的。考线来定义的。21五轴刀轴控制五轴刀轴控制固定方向固定方向固定方向：固定方向： 在加工过程中在加工过程中，刀具轴向始终，刀具轴向始终保持不变。保持不变。 刀具的轴向是刀具的轴向是通过通过IJK的数值来的数值来固定的固定的22五轴刀轴控制五轴刀轴控制SWARF加工加工 Swarf 加工加工 通过已选曲面产

13、通过已选曲面产生刀具路径生刀具路径 通过线框产生通过线框产生 支持所有类型的支持所有类型的刀具包括锥型刀刀具包括锥型刀具具 根据曲面经纬线产根据曲面经纬线产生自动的前侧倾角生自动的前侧倾角度控制度控制23五轴刀轴控制五轴刀轴控制SWARF加工加工24五轴刀轴控制五轴刀轴控制自动避免碰撞自动避免碰撞 自动避免碰撞自动避免碰撞25五轴刀轴控制五轴刀轴控制刀轴限界刀轴限界刀轴限界：刀轴限界：1：通过方位角控制：通过方位角控制2：通过仰角控制：通过仰角控制26五轴加工策略五轴加工策略 POWERMILL8几乎所几乎所有的三轴加工策略有的三轴加工策略（包括粗加工和精（包括粗加工和精加工），只要对刀加工）

14、，只要对刀轴进行编辑处理，轴进行编辑处理，都可以用来作为五都可以用来作为五轴的加工策略。轴的加工策略。27五轴加工策略五轴加工策略平行精加工平行精加工 平行精加工策略平行精加工策略 刀轴控制：设置刀轴控制：设置前倾角为前倾角为0，侧倾，侧倾角为角为3028五轴加工策略五轴加工策略等高精加工等高精加工 等高精加工策略等高精加工策略 刀轴控制：设置前倾刀轴控制：设置前倾角为角为0，侧倾角为，侧倾角为3029五轴加工策略五轴加工策略点投影精加工点投影精加工点投影精加工策略点投影精加工策略 适合加工球状模适合加工球状模型，需要定义原点型，需要定义原点的位置，是通过输的位置，是通过输入入X Y Z的数值

15、来确的数值来确定原点的空间位置定原点的空间位置30五轴加工策略五轴加工策略直线投影精加工直线投影精加工 直线投影精加工直线投影精加工 需要定义直线需要定义直线的起始点（的起始点（X Y Z)，以及直线的方，以及直线的方位角、仰角和高位角、仰角和高度。度。31五轴加工策略五轴加工策略曲线投影精加工曲线投影精加工 曲线投影精加工策略曲线投影精加工策略 需要预先指定一条参考需要预先指定一条参考线线32五轴加工策略五轴加工策略曲面投影精加工曲面投影精加工曲面投影精加工策略曲面投影精加工策略在模型上选取一个曲在模型上选取一个曲面进行曲面投影加工面进行曲面投影加工也可以增加辅助面来也可以增加辅助面来进行曲

16、面投影精加工进行曲面投影精加工33五轴加工策略五轴加工策略轮廓精加工轮廓精加工 轮廓精加工策略轮廓精加工策略 需要选取待加工需要选取待加工的曲面，适合加工的曲面，适合加工细小的凹槽细小的凹槽34五轴加工策略五轴加工策略参考线精加工参考线精加工参考线精加工策略参考线精加工策略利用参考线的投影产生利用参考线的投影产生多轴的投影加工，适合多轴的投影加工，适合于车灯插侧花、刻字等于车灯插侧花、刻字等加工。加工。35五轴加工策略五轴加工策略钻孔钻孔 钻孔钻孔：1：产生多轴的孔特征产生多轴的孔特征2：产生多轴的钻孔刀具：产生多轴的钻孔刀具路径路径36五轴加工策略五轴加工策略叶盘加工叶盘加工 专专门门的的叶叶盘盘加加工工策策略略37五轴加工策略五轴加工策略管加工管加工 专专用用的的管管道道加加工工策策略略3