CimatronE五轴加工教程

1、五轴加工教程 Cimatron China 技术工程师胡志林使用 5 轴航空铣创建优化涡轮叶片刀路轨迹在该教程中将练习以下内容：1、为叶片创建不带干涉检查的高精度精加工，刀轴沿曲面法矢方向2、降低层间快速跳刀高度3、限制刀路轨迹使其在不能实现倒扣加工的机床上运行4、修改切削平面获得沿叶片轴向更加光顺的切削纹理5、使用边界样条线获得比单纯切削平面更加光顺的刀路轨迹6、应用起始点进入叶片顶端7、应用切向进退刀切削8、使用自动干涉检查删除刀尖可能切削涡轮叶片轴的位置9、使用自动干涉检查使刀具在干涉涡轮叶片的地方倾斜10、应用干涉检查在尖角处去处多余干涉11、使用笔式跟踪刀路不带刀尖干涉检查获得更光顺

2、的刀路练习 1创建精加工路径加载叶片并导入 Improt.elt 到 NC 文档，检查物体的曲面方向，切换曲面法向向外的是黑色曲面。进入方式：分析曲面方向或工具条上的。注释：为了使改变对模型有效，导入的数据应该和原始文档解除关联，为了反转某些面的法向，请使用 “手动模式 ”修改曲面方向。创建 5X TP.创建所有曲面的零件并定义毛坯为所有曲面偏移1mm。创建主选项为 5X 航空铣程序。在程序设置中使用以下的设置:选择刀具按钮按照以下图示定义新的刀具确认之后，进入5X 航空铣刀路轨迹对话框。在曲面路径页面， 选择 “等高 ”按钮然后选择 “导动曲面 ”按钮，切换到选择导动曲面图标。通用的零件曲面

3、选择功能有效，选择绿色的曲面并退出（ MMB ）结束选择，返回界面。选择确认，保存计算刀路，刀路显示如下图：可以看出退刀高度非常高，我们希望降低快速抬刀高度，编辑程序请选择连刀页面设置快速抬刀高度为54mm。刀路显示如下：保存上面的程序。练习 2精加工角度限制保障在某些机床上进行非倒扣切削一些机床轴在一定角度的范围内旋转，不能进行倒扣加工，我们将通过角度限制检查在 5AxMSurf 内的角度输出。注释：一些机床倾斜角度为45 度，这些机床一般不能超过90 度（例如 DMU70V,或 DMU80P.)创建一个新的程序，刀轴控制选项按以下页面设置：激活在 XZ 平面内的角度范围设置为0 到 180

4、 度，在 YZ 平面内设置同样的角度。刀轴方向不会与Z 轴超过 90 度，打开信息框观察线框模拟，注意到K>=0 。保存并创建新的程序。练习 3-修改加工平面的角度我们希望修改刀路一边在刀尖使用全切削， 因此平行于刀路轨迹的平面与之关联的坐标系必须与曲面最高边界曲线平面重合。注释：你希望最大限度的在整个零件获得统一的刀路减少跳刀角度，在多轴加工一个非常小的角度都能引起机床轴非常大的运动。在下图中可以看出新旧刀路轨迹区别：新程序所有的刀路都平行于叶片顶部曲面，因此第一层切削完全围绕叶片切削。保存并创建新的程序。练习 4-创建仿型刀路以上刀路轨迹抬刀较多， 为了获得更少的退刀我们现在需要的是

5、刀具始终在上边界和下边界的刀路。可以通过两种方法定义，曲线或曲面，两种方法得出的结果不同，我们将演示两种方法，首先是通过曲线。注释：仿型刀路在不规则形状的零件加工中是最常见和广泛应用的加工策略，打开曲面路径页面，改变平行切削为根据两条曲线仿型加工。打开曲面路径页面改变在 XY 平面内的铣削角度和在 Z 向铣削角度 ，设置角度如下图所示：选择驱动曲面上轮廓为第一导线，底部曲线为第二导线，改变双向切削方式为单向切削方式。下图中可以看出新的刀路轨迹与之前的差别：在下个练习中我们将学习怎样应用起始点，以及使用进退刀圆弧走刀消除进退刀痕迹。练习 5-为封闭轮廓选择起始点并应用圆弧进退刀我们将修改刀路轨迹

6、以便在顶端产生重复的切削， 因此根据坐标系建立的平行于刀路轨迹的平面必须为曲面顶部平面的边界曲线。注释：对于涡轮叶片的加工最好是在叶片顶部采用小圆弧进退刀而不是大的曲面区，这样会更好的进行抛光。编辑上个程序，选择曲面路径，选择起始点如下图。刀路轨迹发生变化，刀路起始点从边界处开始，侧向步距也从选择的边界开始。更好的加工策略是应用圆弧进退刀，为了达到此目的，再次编辑上个程序，我们切换到连刀页面，这里我们应用进刀宏指令切入零件，使用退刀宏指令离开零件。刀路轨迹如下：上图的进、退刀轨迹并不太理想，我们这里改变切向圆弧为垂直切向半径，将改变圆弧角度为 90 度。刀路轨迹如下所示：现在我们将应用进、退刀

7、圆弧到所有层里，由于层间步距应该小于间隙的宏指令运动，我们这里设置 300%对于行间的大运动以及行间的小运动我们都选择应用宏，所以每个小于 300%步距（ 3 倍的 1mm3mm）的运动将会执行打断进退刀圆弧。如果我们仔细观察刀路会发现刀具与底部曲面干涉了。下个练习我们将处理这些干涉，保存并创建新的刀路轨迹。练习 6-自动干涉检查这里有丰富的 5 轴干涉检查策略，我们可以定义 4 种不同的曲面几何，定义不同的偏移值，进行高精度的避免干涉计算。注释：自动干涉检查是最重要的挑战之一，3 轴加工我们只要沿Z 轴退刀就可以保障不接触到任何干涉面， 在 5 轴我们可以定义退刀， 移走刀路或者倾斜刀轴，

8、为了避免干涉请打开干涉检查页面，选择忽略干涉点策略并检查刀尖位置，选择所有粉色和蓝色的面为检查曲面。产生的刀路如下图所示，所有刀尖干涉的地方通过干涉控制被删除，该方法为处理干涉的基本方法，由于刀具的一些位置被删除，切削会中断，我们将在之后的练习中处理该问题。您将看到刀尖不再有干涉，干涉检查简单的去除了刀尖的干涉点位，但在刀轴仍然有干涉过程，为了加工更多的驱动曲面删除干涉点不是最好的方法，这里我们选择另外的避免干涉的方法 . 打开干涉检查页选择第二项干涉选项， 刀柄控制选择 “使用最大角度倾斜刀具 ” 并使用侧倾角为 +-90，可能我们希望只通过粉色的曲面进行刀轴干涉检查，所以只选择检查曲面 #2 ，检查曲面上的剩余毛坯应该稍大于公差例如 0.05，检查页面应如下。保存并计算观察TP 结果。练习 7-加工圆角为了加工圆角我们创建平行于曲面的刀路轨迹并进行干涉检查，打开曲面路径页面选择平行于曲面，选择单一曲面轮