五轴加工实例教程

千里之行，始于足下朽木易折，金石可镂Word-可编辑五轴加工实例教程目录一、多轴加工技术简介 21.多轴加工的类型： 22.多轴加工的特点： 33.五轴车铣技术的发展 34.实现多轴数控加工技术的难点 4二、五轴机床结构推荐 51. 工作台的摆动+回转 52. 刀具的摆动+回转 63. 刀具/工作台的摆动+旋转 64. 其它多轴机床结构 7茶壶加工全过程实例 7一、 定义毛坯 8二、 三轴加工 81. 等高粗加工 82. 平面轮廓精加工 9三、 第二次定义毛坯 9四、 定向加工 91. 定向粗加工 92. 定向精加工 10五、 多轴加工 111. 五轴G01钻孔 112. 五轴平行加工 11六、 代码生成 15CAXA多轴加工范例——香炉 15一、香炉毛胚定义 161. 香炉定义毛坯 162. 工装 16二、 五轴定向开粗 17三、五轴定向精加工 18四、五轴联动精加工 19五、代码生成 20三角杯的加工过程实例 21一、 定义毛坯 21二、 五轴定向·五轴三联动 211. 三轴等高粗加工 212. 五轴定向加工 233. 第二次定义毛坯 244. 第三条粗加工轨迹的生成 24三、 五轴侧铣加工 241.底面的侧铣加工 242.底座顶面的侧铣加工 25四、 五轴四联动 251. 底座精加工 262. 杯身的精加工 26五、三角杯内壁精加工·五轴五联动 271. 五轴参数线 272. 刻字加工·五轴曲线投影 283. 手动加工·底座倒角 28六、代码生成 29七、加工结果 30五轴加工技术一、多轴加工技术简介数控加工技术作为现代机械发明技术的基础，使得机械发明过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比，无论在加工工艺，加工过程控制，还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。我们认识的数控机床有XYZ三个直线坐标轴，多轴指在一台机床上至少具备第4轴。通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工，其中具有代表性的是5轴数控加工。多轴数控加工能同时控制4个以上坐标轴的联动，将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起，工件在一次装夹后，可以对加工面举行铣、镗、钻等多工序加工，有效地避免了因为多次安装造成的定位误差，能缩短生产周期，提高加工精度。随着模具发明技术的疾驰发展，对加工中央的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。随着数控技术的发展，多轴数控加工中央正在得到越来越为广泛的应用。它们的最大优点就是使原本复杂零件的加工变的容易了许多，并且缩短了加工周期，提高了表面的加工质量。产品质量的提高对产品性能要求提高，例如车灯模具：汽车大灯模具的精加工：用双转台五轴联动机床加工，因为大灯模具的异常光学效果要求，用于反光的众多小曲面向加工的精度和光洁度都有异常高的指标要求，异常是光洁度，几乎要求达到镜面效果。采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果，就变得很容易，而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工，交货快，更好的保证模具的加工质量，使模具加工变得越发容易，并且使模具修改变得容易。在传统的模具加工中，普通用立式加工中央来完成工件的铣削加工。随着模具发明技术的不断发展，立式加工中央本身的一些弱点表现得越来越显然。现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工，球头铣刀在模具加工中带来益处异常显然，但是倘若用立式加工中央的话，其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，倘若使用四、五轴联动机床加工技术加工模具，可以克服上述不足。1.多轴加工的类型：加工中央普通分为立式加工中央和卧式加工中央。三轴立式加工中央最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中央借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。多轴数控加工中央具有高效率、高精度的特点，工件在一次装夹后能完成5个面的加工。倘若配置5轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面举行高精度加工，异常适于加工汽车零部件、飞机结构件等工件的成型模具。按照回转轴形式，多轴数控加工中央可分为两种设置方式（1）工作台回转轴。这种设置方式的多轴数控加工机床的优点是：主轴结构比较容易，主轴刚性异常好，发明成本比较低。但普通工作台不能设计太大，承重也较小，异常是当A轴回转角度≥90°时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。（2）立式主轴头回转。这种设置方式的多轴数控加工机床的优点是：主轴加工异常灵便，工作台也可以设计得异常大。在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中央线垂直于加工面时，因为球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，而采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避免顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量，这是工作台回转式加工中央难以做到的。2.多轴加工的特点：采用多轴数控加工，具有如下几个特点：（1）减少基准转换，提高加工精度。多轴数控加工的工序集成化不仅提高了工艺的有效性，而且因为零件在囫囵加工过程中只需一次装夹，加工精度更容易得到保证。（2）减少工装夹具数量和占地面积。尽管多轴数控加工中央的单台设备价格较高，但因为过程链的缩短和设备数量的减少，工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。（3）缩短生产过程链，简化生产管理。多轴数控机床的残破加工大大缩短了生产过程链，而且因为只把加工任务交给一个工作岗位，不仅使生产管理和计划调度简化，而且透明度显然提高。工件越复杂，它相对传统工序凝聚的生产主意的优势就越显然。同时因为生产过程链的缩短，在制品数量必然减少，可以简化生产管理，从而降低了生产运作和管理的成本。（4）缩短新产品研发周期。对于航空航天、汽车等领域的企业，有的新产品零件及成型模具形状很复杂，精度要求也很高，因此具备高柔性、高精度、高集成性和残破加工能力的多轴数控加工中央可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题，大大缩短研发周期和提高新产品的胜利率。3.五轴车铣技术的发展五轴车铣技术是多轴加工技术的典型，五轴车铣中央是五轴车铣技术的载体，是指一种以车削功能为主，并集成了铣削和镗削等功能，至少具有3个直线进给轴和2个圆周进给轴，且配有自动换刀系统的机床的统称。这种车铣复合加工中央是在三轴车削中央基础上发展起来的，相当于1台车削中央和1台加工中央的复合，是2O世纪90年代发展起来的复合加工技术，是一种在传统机械设计技术和精密发明技术基础上，集成了现代先进控制技术、精密测量技术和CAD/CAM应用技术的先进机械加工技术。五轴车铣中央的先进性表现在其设计理念上。在通常的机械加工概念中，1个零件的加工，少则一两工序，多则上百工序，要经过多台设备的加工来完成，要决定刀具、工装夹具。对复杂的零件来说，有的一套工装的决定就需要三、五个月的时光，即使不考虑经济成本，三、五个月的时光很可能会错过许多商品机遇和战略机遇。在汽车、家电等批量生产行业，为了提高效率和自动化水平，广泛采用自动化生产线，庞大的物流系统构成了自动线很主要的一部分，同时是一个占钱、占地的部分，也是故障多发的部分，对复杂形面的加工，物流更是一个大问题。零件的多次装夹和基准转换，偶尔带来不须要的工序，同时也使零件加工精度丧失。五轴车铣复合加工中央从设计概念上解决了这个问题，它是一次装夹，完成加工范围内的所有或绝大部分工序，实现了从复合加工到残破加工的飞跃。五轴车铣复合加工中央从产生至今，已有近20年的历史，技术已经成熟并被国内外用户接收和认可。从趋势上看，主要向以下几个方向发展：(1)更高工艺范围。通过增强异常功能模块，实现更多工序集成。例如将齿轮加工、内外磨削加工、深孔加工、型腔加工、激光淬火、在线测量等功能集成到车铣中央上，真正做到所有复杂零件的残破加工。(2)更高效率。通过配置双动力头、双主轴、双刀架等功能，实现多刀同时加工，提高加工效率。(3)大型化。因为大型零件普通多是结构复杂、要求加工的部位和工序较多、安装定位也较费时费事的零件，而车铣复合加工的主要优点之一是减少零件在多工序和多工艺加工过程中的多次重新安装调节和夹紧时光，所以采用车铣中央举行复合加工比较有利。所以目前五轴车铣复合加工中央正向大型化发展。例如沈阳机床的HTM125系列五轴车铣中央，回转直径达到1250mm，加工长度可以达到10000mm，异常相宜大型船用柴油机曲轴的车铣加工。(4)结构模块化和功能可迅速重组五轴车铣中央的功能可迅速重组是其能迅速响应市场需求，并能抢占市场的重要条件，而结构模块化是五轴车铣中央功能可迅速重组的基础。一些技术先进的厂家(如德国DMG、奥地利的WFL、日本的MAZAK公司等)的许多产品都已实现结构模块化设计，并正在向如何实现功能迅速重组的方面努力。五轴车铣技术的先进理念是提高产品质量和缩短产品发明周期。因此，这种技术在军工、航空、航天、船舶以及一些民用工业领域中的应用具有相当的优势，尤其在航空航天领域一些形状复杂的异形零件的加工中更具优势，因此国外早已在航空航天领域大批采用此类设备代替传统的加工设备，而国内在这方面则比较落后，因此还需借鉴国外的先进经验，争取在五轴车铣技术的应用领域改变落后的局面。4.实现多轴数控加工技术的难点人们早已认识到多轴数控加工技术的优越性和重要性，但到目前为止，多轴数控加工技术的应用依然局限于少数资金雄厚的部门，并且依然存在尚未解决的难题。多轴数控加工因为干涉和刀具在加工空间的位置控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比3轴机床复杂得多。目前，多轴数控加工技术存在以下几个问题：（1）多轴数控编程抽象、操作艰难。这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。3轴机床惟独直线坐标轴，而5轴数控机床结构形式多样；同一段NC代码可以在不同的3轴数控机床上获得同样的加工效果，但某一种5轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的5轴机床。数控编程除了直线运动之外，还要协调旋转运动的相关计算，如旋转角度行程检验、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等，处理的信息量很大，数控编程极其抽象。多轴数控加工的操作和编程技能密切相关，倘若用户为机床增添了异常功能，则编程和操作会更复杂。惟独反复实践，编程及操作人员才干控制必备的知识和技能。经验丰盛的编程与操作人员的缺乏，是多轴数控加工技术普及的大阻力。（2）刀具半径补偿艰难。在5轴联动NC程序中，刀具长度补偿功能依然有效，而刀具半径补偿却失效了。以圆柱铣刀举行接触成形铣削时，需要对不同直径的刀具编制不同的程序。目前流行的CNC系统尚无法完成刀具半径补偿，因为ISO文件中没有提供充足的数据对刀具位置举行重新计算。用户在举行数控加工时需要频繁换刀或调节刀具确实切尺寸，按照正常的处理程序，刀具轨迹应送回CAM系统重新举行计算，从而导致囫囵加工过程效率不高。对这个问题的总算解决计划，有赖于新一代CNC控制系统，该系统能够识别通用格式的工件模型文件（如STEP等）或CAD系统文件。（3）购置机床需要大量投资。多轴数控加工机床和3轴数控加工机床之间的价格悬殊很大。多轴数控加工除了机床本身的投资之外，还必须对CAD/CAM系统软件和后置处理器举行升级，使之适应多轴数控加工的要求，以及对校验程序举行升级，使之能够对囫囵机床举行仿真处理。5.展望多轴数控加工技术正朝着高速、高精、复合、柔性和多功能方向发展，努力达到高质量、高效率的目标。我国多轴数控加工技术研究起步较晚，与发达国家的技术水平还有很大的差距。目前，多轴数控加工中央的关键部件如5轴头、数控系统、电动机，国内企业多采用进口，价格高，成本居高不下。为此，惟独自力更生实现自主研发突破关键技术，坚持走技术发展的道路，才干提高企业的利润空间。二、五轴机床结构推荐五轴联动所谓五轴联动加工在这里是指在一台机床上至少有五个坐标轴：三个直线坐标和两个旋转坐标，而且五个坐标可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动举行零件加工。工作台的摆动+回转特点：1）普通称作“摇篮式”五轴机床，联动加工时工件上同时有两个转动运动。2）主轴的结构比较容易，机构结构较容易实现，主轴刚性异常好，发明成本比较低。工艺范围广。3）普通工作台不能设计太大，承重也较小，异常是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。刀具的摆动+回转特点：1）刀具上同时有两个转动运动。2）主轴加工异常灵便，工作台也可以设计的异常大。3）主轴的回转结构比较复杂，发明成本也较高。刀具/工作台的摆动+旋转特点：1）刀具和工作台上各有一个转动运行。2）机床结构与性能介于上述两者之间。其它多轴机床结构B轴旋转45°法平面45°法平面+AC摇篮刀轴的摆动/旋转+工作台旋转特点：机床结构复杂，这些异常的机床结构在经过不断的变化以后甚至形成了五轴以上的多轴机床。需要配置专门的后置处理文件。结论：五轴联动机床的使用比三轴机床要复杂许多,使用成本也高出许多,对编程、操作人员的要求也要高出许多,采用五轴联动机床加工的益处首先是可以做到复杂工件的所谓“一次装卡,除了装卡面所有干完”的五面体加工效果,有效解决因二次装卡带来误差的问题;第二是可以做到刀具的恒线速切削,从而得到较高的切削效率和精度。以及匀称的加工粗糙度;再就是五轴联动机床可以加工普通三轴机床因刀具“干涉”而不能够加工的工件,如整体叶轮、一些高档的模具等。茶壶加工过程实例图SEQ图\*ARABIC1定义毛坯发明工程师中为客户提供了三种毛坯定义的主意，有方形毛坯、柱形毛坯以及三角片毛坯。客户可按照不同的造型挑选与其匹配的毛坯。按照图1所示的茶壶形状，我们可以挑选柱形毛坯，首先要挑选一条半径60的圆作为柱形的截面，然后再输入高度55来完成柱形毛坯的定义。三轴加工等高粗加工在完成柱形毛坯的定义后，我们首先要举行的是整体的三轴等高粗加工，挑选D12的立铣刀，层高0.5mm，行距6mm，余量0.5mm。如图2所示，使其最大限度的去除余量，为之后的多轴加工做决定。再加工完成后我们可以对其举行实体仿真，并将其仿真结果生成*.stl文件，如图3所示。为第二次定义三角片毛坯做决定。图SEQ图\*ARABIC2图SEQ图\*ARABIC3平面轮廓精加工第二我们挑选平面轮廓精加工来加工壶口部分，挑选D12立铣刀，顶层高度47，底层高度41，每层下降高度7，余量0，临近返回方式挑选圆弧进退刀，圆弧半径10。如图4所示。图SEQ图\*ARABIC4第二次定义毛坯在毛坯定义选项中挑选三角片毛坯，打开之前保存着仿真结果的stl文件，点击决定即可定义三角片毛坯。从此定义毛坯是为了减少生成轨迹时浮上的大量空走刀现象。定向加工定向粗加工采用定向加工原理去除三轴加工无法去除的余量，为以后的精加工做决定。在定向加工前首先要先建立两个新的坐标系A和B，并在两个新的坐标系下分离生成等高粗加工轨迹，挑选D12的立铣刀，层高1mm，行距6mm，余量0.5mm，高度范围挑选用户设定：起始高度41，终止高度-5。如图5，图6所示。图SEQ图\*ARABIC5图SEQ图\*ARABIC6定向精加工首先在造型中参加两个平面，在之后精加工时做为底面来限制加工的位置。如图7所示图SEQ图\*ARABIC7做好两张去面后在已经建立好的坐标系A和B下，分离生成三维偏置加工轨迹，挑选D12的立铣刀，行距0.15mm，余量0mm，加工边界挑选所做的曲面的边界。生成轨迹如图8，图9所示。这里需要注重的是，在A坐标系下生成的轨迹需要将蓝色曲面躲藏，然后在挑选加工曲面时，挑选所有曲面即可。在B坐标系下生成的轨迹需要将红色曲面躲藏，然后在挑选加工曲面时，挑选所有曲面即可。图SEQ图\*ARABIC8图SEQ图\*ARABIC9多轴加工这里需要注重的是在举行多轴加工时，坐标系必须要回到原始的世界坐标系下生成轨迹，即在SYS坐标系下生成轨迹。五轴G01钻孔在加工壶嘴的时候，我们需要先用五轴G01钻孔功能将壶嘴钻一个通孔，去除壶嘴内的大部分余量，而在用钻头加工前，我们需要先用中央钻或D6的键槽刀举行定位，然后再用D6的钻头举行钻孔加工，在加工时刀轴的方向向需要挑选直线的方向，加工深度挑选直线长度决定钻孔深度，这样的益处在于只需要按照所要钻孔的深度画一条与壶嘴平行的直线，即可完成钻孔加工。如图10所示。图SEQ图\*ARABIC10五轴平行加工加工茶壶内腔和壶嘴内部时我们都选用五轴平行加工，首先加工内腔，挑选多轴加工中的五轴平行加工，刀具使用R5的球头铣刀，加工参数挑选如图11所示。区域参数与衔接参数按照默认参数即可。刀轴控制参数如图12所示，这里需要异常注重的是，在挑选刀轴通过点时，所挑选的点一定要保证在加工过程中不会撞到壶的其他部位且能够最大限度的加工内腔。干涉检查参数如图13所示，干涉曲面为内腔的三张曲面。因为内腔余量较大，无法直接精加工，所以在加工中需要添加粗加工选项，参数如图14所示，其它粗加工参数为默认参数。图SEQ图\*ARABIC11图SEQ图\*ARABIC12图SEQ图\*ARABIC13图SEQ图\*ARABIC14第二是加工壶嘴内部，同样挑选五轴平行加工，刀具挑选R2的球头铣刀，加工参数如图15所示。刀轴控制参数如图16所示，这里同样需要异常注重的是，在挑选刀轴通过点时，所挑选的点一定要保证在加工过程中不会撞到壶嘴的其他部位且能够最大限度的加工壶嘴内部。其它参数均按照默认参数即可。图SEQ图\*ARABIC15图SEQ图\*ARABIC16代码生成代码生成时定向轨迹一定要勾选上五轴定向铣选项，如图17所示。图SEQ图\*ARABIC17代码生成过程中有一点需要异常注重，无论的三轴轨迹、定向轨迹还是多轴轨迹一定要恢复到原始坐标系下去生成代码。CAXA多轴加工范例——香炉一、香炉毛胚定义图例-1香炉定义毛坯发明工程师2023年年版本及更高版本为客户提供了三种毛坯定义的主意，有方形毛坯、柱形毛坯以及三角片毛坯。客户可按照不同的造型挑选与其匹配的毛坯。按照图例-1所示的香炉形状，我们可以挑选柱形毛坯，首先要挑选一条半径45的圆作为柱形的截面，然后再输入高度130来完成柱形毛坯的定义。工装倘若有三爪卡盘直接装夹毛胚，伸出部分必须大于130mm,按照机床结构类型，计算伸出部分是否过切举行调节。倘若没有三爪卡盘可以直接做个对应工装，如图例-2，在零件下表面钻三个孔然后用丝锥攻丝，同时做一个工装，上表面在对应位置钻上三个孔，无需攻丝。工装下表面用压板压住。图例-2五轴定向开粗目前五轴加工技术从机床联动轴数量的角度上来说大体上可以分为五轴联动加工与五轴3+2轴定位加工两种，其中3+2轴定位加工以其加工成本相对较低及应用面广的特点在零件加工领域占领了更大的比重，五轴3+2技术从机床联动可以定义为是针对具备X/Y/Z三个直线移动轴，A、B、C（三个旋转轴中随意两个轴的机床），大多数机床为三个直线坐标轴和两个回转轴组成。五轴定位3+2加工相对与五轴联动加工优点在于切削稳定，基本跟三轴一样控制，开粗余量比较好计算，而且惟独直连轴联动，加工速度比较快。同时减少联动轴数，提高加工的稳定性。因此在加工范例香炉时，开粗我们选用五轴的机床三轴的加工主意来举行开粗，提高加工效率详细加工主意如下：我们首先要举行的是整体的三轴等高粗加工，挑选D12的立铣刀，层高0.5mm，行距6mm，余量0.5mm。如图例-3所示，使其最大限度的去除余量，为之后的多轴加工做决定。再加工完成后我们可以对其举行实体仿真，并将其仿真结果生成*.stl文件，如图例-4所示。为第二次定义三角片毛坯做决定。 图例-3 图例-4第二我们对香炉的侧壁举行加工，侧壁加工分为三次加工，分离采用定向加工原理去除三轴加工可以去除的余量，为以后的精加工做决定。在定向加工前首先要先建立三个新的坐标系A、B、C(所建坐标系原点分离在坐标原点-5的位置上)，并在三个新的坐标系下分离生成等高粗加工轨迹，挑选D12的立铣刀，层高1mm，行距6mm，余量0.5mm，高度范围挑选用户设定：起始高度50，终止高度0。如图例-5、图例-6、图例-7、仿真结果图例-8。 图例-5（A坐标）图例-6（B坐标）图例-7（C坐标）图例-8三、五轴定向精加工为了加工效率，我们对香炉的外边界举行五轴定向位加工来举行精加工，采用的加工主意为三轴曲面扫描线精加工，主要工作为香炉侧壁精加工，主要分为三次加工，分离采用定向加工原理去除三轴加工可以去除的余量，为以后的五轴联动精加工做决定。在定向加工前首先要先建立三个新的坐标系a、b、c，并在三个新的坐标系下分离生成扫描线精加工轨迹，挑选D6的球头刀，如图-8（a坐标）、图例-9（b坐标），仿真结果图例-11。图例-8（a坐标）图例-9（b坐标）图例-11四、五轴联动精加工五轴联动的意义1、可有效避免刀具干涉2、对于直纹面类零件，可采用侧铣方式一刀成型3、对普通立体型面异常是较为崎岖的大型表面，可用大直径端铣刀端面贴近表面举行加工4、可一次装卡对工件上的多个空间表面举行多面、多工序加工5、五轴加工时，刀具相对于工件表面可处于最有效的切削状态。零件表面上的误差分布匀称6、在某些加工场合，可采用较大尺寸的刀具避免干涉举行加工。注重点：这里需要注重的是在举行多轴加工时，坐标系必须要回到原始的世界坐标系下生成轨迹，即在SYS装夹坐标系下生成轨迹。对于香炉的五轴联动精加工我们首先对香炉底座举行五轴限制线精加工，挑选D6的球头刀，在前期加工中打慢进给查看是否有过切和干涉，然后举行加工参数修改，如图示例-12图例-12然后再用同样的主意举行最后的内腔加工，内腔加工时希翼大家不管是开粗还是精加工都挑选螺旋的加工主意，因为挑选单向会有接刀痕，挑选往复倘若刀杆比较长会发现有过切缘故是因为往复中的逆铣造成的，请看准确主意的结果图例-13、加工完成图图例-14。图例-13图例-14五、代码生成五轴定位加工时也就是用三轴的主意加工时，代码生成轨迹一定要勾选上五轴定向铣选项，如图15所示。图15代码生成过程中有一点需要异常注重，无论的三轴轨迹、定向轨迹还是多轴轨迹一定要恢复到原始坐标下去生成代码。三角杯的加工过程实例图SEQ图\*ARABIC1三角杯定义毛坯CAXA发明工程师2023年年中为用户提供了三种毛坯定义的主意，有方形毛坯、柱形毛坯以及三角片毛坯。用户可按照不同的造型挑选与其匹配的毛坯。按照图1所示的三角杯形状，我们可以挑选柱形毛坯，首先要挑选一个R40的圆作为柱形的截面线，然后再输入高度110mm来完成柱形毛坯的定义。生成毛坯的曲线需要挑选在零件的顶端或底面，通过修改轴线方向系数来改变毛坯的方向。五轴定向·五轴三联动三轴等高粗加工在完成柱形毛坯的定义后，我们首先要举行的是三轴等高粗加工，挑选D10的立铣刀，层高1.5mm，行距6mm，余量0.3mm。如图2所示，使其最大限度的去除余量，为之后的五轴精加工做决定。等高线粗加工参数如图2-1所示：图2-1粗加工参数第一个粗加工挑选三角杯内部的粗加工，因为三角杯是由杯身和杯座两部分构成，中间衔接处的杯脚在缩放到当前比例以后杯脚直径小于16mm。为防止切削力过大引起的震动造成杯脚断裂，所以先用普通三轴加工的方式加工三角杯杯口内部，加工方式为“等高线粗加工”。加工完成后效果如“图2-2、2-3”所示：图SEQ图\*ARABIC2-2等高粗加工轨迹2-3仿真模拟结果本次加工使用的是FANUCSeries31i系统，机床为创胜特尔AC摇篮式5轴机床。本FANUC系统同时识别三轴后置处理的程序，所以当三轴加工的坐标系与世界坐标系重合时可以生成三轴加工程序。五轴定向加工三角杯内部加工完成后，在加工外侧的囫囵杯身部分时需要采用五轴三联动的定向加工，选用的加工方式为——等高线粗加工。定向加工轨迹模拟结果阵列条件因为三角杯的三个角是120°圆周分布的，所以在粗加工时需要旋转三次来完成囫囵杯身的粗加工。加工选用D10立铣刀，层高1.5mm、行距6mm、深度范围最高40最低-3。三角杯的三个面都是一样的，所以粗加工轨迹只生成一个即可，剩余的两条轨迹可以通过圆周阵列来完成。因为粗加工轨迹坐标系的方向与世界坐标系不一致，所以在做阵列复制时需要先激活世界坐标系，并挑选轨迹坐标系阵列选项。后置处理选用的后置文件为Fanuc_5x_TATC_沈阳机床，本后置处理文件不需要修改任何参数即可使用。后置定向程序时必须激活世界坐标系，并添加五轴定向选项。图SEQ图\*ARABIC3-1图3-2对于阵列出来的第三条粗加工轨迹在实际加工时会有异常多的空切削，所以在加工完成前个粗加工后我们可以对其举行实体仿真，并将其仿真结果生成*.stl文件，如图3-1所示。为第三条粗加工轨迹定义三角片毛坯做决定。第二次定义毛坯在毛坯定义选项中挑选三角片毛坯，打开之前保存着仿真结果的*.stl文件，点击决定即可定义三角片毛坯。从此定义毛坯是为了减少生成轨迹时浮上的大量空走刀现象。第三条粗加工轨迹的生成在新定义的毛坯环境下，对第一条轨迹举行重新计算即可，计算后得到的轨迹举行后置处理。五轴侧铣加工三角杯底座的底面和顶面均为平面，挑选五轴加工中加工平面的加工主意——五轴侧铣。其中，底面的待加工面积较大，可以分层举行侧铣加工。顶面面积小一次走刀即可完成加工。1.底面的侧铣加工三角杯杯座在加工时选用限制线精加工的加工主意，加工时刀轴会摆过一个倾角，在加工究竟部平面时刀具的侧刃接触不究竟面，而侧铣加工时挑选的底面是球刀加工时天然形成的圆弧R轮廓线扫描形成的，所以因为球刀的缘故，底平面不能彻低去除余量。五轴侧铣加工参数因为在加工仿真时碰到上述问题，此处给出的工艺计划是先采用直径6mm的平底刀生成侧铣加工轨迹，直接后置生成G代码并上传机床，而加工时则选用6mm球头铣刀来加工，此时需要把球头铣刀的刀长缩短一个刀具半径即可解决上述问题。如图4-1所示：图4-1底面侧铣加工图4-2顶面侧铣加工2.底座顶面的侧铣加工顶面的加工挑选6mm球头刀具举行精加工，因为模型没有设置衔接的R圆弧倒圆角，总算圆弧是由刀具的圆弧加工天然形成的。所以在实际加工时应该将刀具提高一点，相应的延伸一下刀长，避免刀具切的过深而破坏底部R圆角。结果如图4-2所示五轴四联动底座与杯身的加