精雕软件5轴学习第二章多轴加工刀轴控制设置

1、第2章多轴加工刀具轴控制设定多轴定位加工是朝向刀具轴相对于机床的z轴倾斜而形成的固定轴进行加工，在加工中，刀具轴的方向始终一定，如果定义了用户坐标系，则刀具轴的方向固定为与用户坐标系的z轴平行(即默认的垂直刀具轴控制方式)，因此多轴定位加工实际上是刀具轴的控制另一方面，在加工中刀具轴需要根据被加工对象进行即时的指向调整的情况下，需要通过刀具路径控制刀具轴的指向，制作5轴联动的加工刀具路径。2.1多轴加工刀具轴介绍1 .控制刀具轴的作用刀具轴控制是编程时必须考虑的内容，是多轴加工的核心内容，也是评价CAM软件多轴加工编程功能丰富度的主要指标之一，为了控制机床两个旋转轴在切削过程中的运动方式，合理

2、设置刀具轴是简洁安全的刀轴的具体作用如下：(1)改变刀具轴的方向，使刀具能够进入负角等难以加工的区域进行加工(2)减少刀具的夹持长度，以有限有效刃长增加切削深度范围(3)改变刀具轨迹的形状，使加工过程更加顺畅，提高加工效率(4)改变刀具的切削状态，提高加工面的质量。2 .刀具轴向在进行多轴路径编程之前，必须明确刀具轴的方向，ES-SurfMill6.0软件定义的刀具轴的方向从刀尖指向刀具刀柄。图2-1刃轴方向2.2刀具轴控制方式【刀具轨迹残奥表】的【刀具轴方向】中，用户可以根据编程要求选择相应的刀具轴控制方式。图2-2刀具轴控制方式表1 ES-SurfMill6.0软切割器轴控制一览表刀具轴控

3、制方式说明实际例子垂直方向刀具轴方向与当前刀具平面的z轴方向相同。使用螺旋路径加工斜坡曲面法线刀具轴的方向始终沿着切削位置的曲面法线。在眼镜盒的表面刻字向切削方向倾斜刀具轴的方向与切削方向或切削方向的侧方形成一定的角度用前倾角加工叶片面，避免刀尖切削从点开始刀具轴向始终从加工曲面下方的几何点指向加工平面上的点使用下部单点控制刀轴加工灯指点符号刀具轴方向始终从某一点指向面上的点，点位于面的上部基于上部单点控制刀轴的研磨模腔加工从曲线开始在加工过程中，刀具轴方向从倾斜曲线指向加工曲面，曲线位于加工面的下方用底部曲线控制刀轴方向，加工医用锉定点曲线加工过程中，刀具轴向的倾斜程度由曲线控制，曲线位于加

4、工面上使用特殊刀具加工弯头内腔，用红色曲线控制刀具轴向固定方向加工过程中，刀具轴始终指向用户指定的方向固定方向，定位加工换能器与指定的轴成一定的角度刀具轴的方向始终与用户指定的轴保持一定的角度，刀具轴始终与固定轴相交相对于z轴以一定角度加工葡萄酒瓶盖五轴方向刀具轴方向与五轴曲线上的对应点的方向相同用红色五轴曲线控制刀轴加工叶轮叶片超过指定的直线此刀具轴控制方式仅适用于5轴钻孔加工。 如果选择此方法，刀具轴将通过钻孔点的直线用直线控制刀具轴加工时修箱钻孔自动曲面几何特征自动控制刀具轴方向自动控制铲运机轴加工香水瓶2.2.1垂直这是三轴加工时的缺省刀具轴控制方法，刀具轴方向始终与当前刀具平面的z轴

5、方向相同。 在某些情况下，可以选择垂直刀具轴控制方式，使用多轴加工方法生成3轴加工路径，以满足加工需要。图2-3垂直切割器轴控制方式2.2.2曲面法线方向刀具轴的方向始终沿着切削位置的曲面法线。 也就是说，在切削过程中，刀轴始终指向导向动面的法线。 曲面法线是多轴加工中最常用的刀具轴控制方法。图2-4曲面法线刀具轴控制方式2.2.3向切削方向倾斜如果选择此方法，可以定义刀具轴沿着切削方向相对于初始刀具轴倾斜一定的角度。图2-5向切削方向倾斜的刀具轴控制方式沿着切削方向倾斜的角度相对于初始刀具轴方向，初始刀具轴方向分为曲面法线方向、固定方向、垂直3种，编程时用户可以根据需要进行选择。 具体内容可

6、分别参考相应的刀具轴控制方式。图2-6初始刀具轴向型注意：在多轴侧铣削加工中，初始刀具轴包括垂直、固定方向，以及曲面流线方向、垂直于底边曲线和垂直于切削方向的三个方向。图2-7侧铣功能中的初始刀具轴向型测残奥器说明图例曲面流线方向如果选择此方法，则刀具轴方向沿曲面的流线方向。垂直于底边的曲线如果选取此方法，刀具轴方向将垂直于底部边界曲线。垂直于切削方向如果选取此方法，刀具轴方向将垂直于切削方向。确定初始方向后，根据需要设定倾斜角度。 倾斜角度有前倾角度和侧倾角两种。 具体的残奥表如下表所示。测残奥器说明图例前倾角度此残奥表控制刀具轴相对于初始刀具轴前后倾斜的角度。 前倾方向根据切削方向来判定。

7、 前倾角度为正时，刀具沿切削方向向前方倾斜的前倾角度为负时，刀具沿切削方向向后方倾斜的双向往复切削时，倾斜方向与单向切削时一致。 典型地，在球头切削浅水表面区域时，为了避免在球头的刀尖点(线速度为零的点、也称为静点)产生球头的切削点，使刀轴前倾，一般的前倾角度设定为15度。滚转角度此残奥表控制刀具轴相对于初始刀具轴向左或向右倾斜的角度。 倾斜方向由右手定律判定。 从切削方向看，滚动角度为正时，刀具向右倾斜滚动角度为负时，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。 设定侧倾角有两个作用：在铣削加工零件的陡峭侧壁时，防止刀具撞击工件；第二，刀具从零件的浅滩区域铣削陡峭区域(爬坡式铣

8、削)时，可使用小径刀具代替大径刀具进行铣削通常，设置侧滚角是为了防止工具夹碰撞工件。曲面流线学校正刃轴方向通过选择该残奥仪表，使用曲面流线补正对刀轴，可使刀具轴在曲面的流线方向上滚动，加工时刀具轴的动作变得更顺畅，剩馀材料变得更小。在底部的边界的刀具轴向如果选取此残奥参数，NC制造将使用底部边界中与切削位置残奥参数相对应的刀具轴方向。从2.2.4分开始使用此刀具轴控制方法时，刀具轴方向始终从指定点指向路径点，在加工过程中刀具轴的角度连续变化。 从点开始的刀轴控制方式适用于凸模型的加工，特别适用于具有陡峭的凸壁、负方面的零件的加工。图2-8点起动刀轴控制方式测残奥器说明图例点此残奥仪表控制指定点

9、的位置。 用户可以通过两种方式定位点(1)用户可以用(x，y，z )设定点的坐标。(2)点击选择指定点的位置。滚转角度此残奥表控制刀具轴相对于初始刀具轴沿切削方向向左或向右倾斜。注意：指定的点必须位于刀具与加工平面接触的点的另一侧。2.2.5个百分点使用此刀轴控制方法时，刀轴方向始终从路径点指向指定点，与从点开始相反，加工过程中刀轴的角度也会连续变化。 这种刀具轴控制方式适用于凹模加工，特别是具有空腔、负拐角面的凹型零件。图2-9点切割机轴控制方式测残奥器说明图例点此残奥仪表控制指定点的位置。 用户可以通过两种方式定位点(1)用户可以用(x，y，z )设定点的坐标。(2)点击选择指定点位置。滚

10、转角度此残奥表控制刀具轴相对于初始刀具轴沿切削方向向左或向右倾斜。注意：指定的点必须与刀具接触加工平面的点在同一侧。2.2.6指向曲线使用此刀具轴控制，在加工过程中，刀具轴始终与刀具轴曲线相交，刀具轴方向从路径点指向刀具轴曲线上的点。 该轴控制方式适用于加工配管类和叶轮根部时的轴控制。图2-10指向曲线刀轴控制方式支持残奥仪表方式残奥仪表用于控制刀具路径和刀具轴曲线的支持方式，包括支持最近距离、支持u残奥仪表和支持v残奥仪表三种方式。图2-11残奥仪表对应方式方式说明图例最近距离对应刀具轴始终通过刀具轴曲线，前端点和刀具轴曲线保持最近的距离。支持u残奥仪表如果选取此方法，则刀具路径点沿u方向与

11、刀具轴曲线残奥表相对应。支持v残奥仪表如果选取此方法，则刀具路径点沿v方向与刀具轴曲线残奥表相对应。注意：(1)刀具轴曲线必须位于刀具与加工面接触点的同一侧(2)刀具轴曲线通常是平滑的单一曲线。(3)可通过滚动角度残奥表设定倾斜角度。图2-12倾斜角度从2.2.7曲线开始使用此刀具轴控制，在加工过程中，刀具轴始终与刀具轴曲线相交，刀具轴方向从刀具轴曲线上的点指向路径点。从图2-13曲线开始的刀轴控制方式支持残奥仪表方式残奥仪表用于控制刀具路径和刀具轴曲线的支持方式，包括支持最近距离、支持u残奥仪表和支持v残奥仪表三种方式。图2-14残奥仪表对应方式方式说明图例最近距离对应前端点和刀具轴曲线始终

12、保持最近的距离。支持u残奥仪表刀具路径点沿u方向与刀具轴曲线残奥表相对应。支持v残奥仪表刀具路径点沿v方向与刀具轴曲线残奥表相对应。注意：(1)刀具轴曲线应位于刀具与加工面接触点的相反侧(2)刀具轴曲线通常是平滑的单一曲线。(3)可通过滚动角度残奥表设定倾斜角度。图2-15倾斜角度2.2.8固定方向如果选择此方法，刀具轴将始终指向用户指定的固定方向，以创建坐标系进行三轴加工。图2-16固定方向刀具轴控制方式此残奥仪表控制指定的方向，用户可通过两种方式设置方向(1)通过(I，j，k )设定来指定轴方向。(2)点击选择指定的轴方向。图2-17方向设定2.2.9与指定轴成一定角度根据倾斜角度的定义方

13、式，有与指定轴成一定角度的固定值和段设定这2种刀具轴控制方式。图2-18与指定轴成一定角度的刀具轴控制方式2.2.9.1固定值如果选择此方法，刀具轴的方向始终与用户指定的轴成一定角度，刀具轴始终与固定轴相交。 该刀轴控制方式表现出加工时即使主动轴旋转一定角度也不动，旋转轴参与连续加工，即四轴半加工。图2-19固定值方式测残奥器说明图例点此残奥仪表控制指定轴的位置。 用户可以通过两种方式定位点：(1)用户可经由(x，y，z )设定起点的坐标。(2)点击选择指定点的位置。方向此残奥仪表控制指定轴的方向。 用户可以通过两种方式设置方向：(1)通过(I，j，k )设定来指定轴方向。(2)点击选择指定的

14、轴方向。倾斜角度此残奥表控制刀具轴相对于指定轴的倾斜角。2.2.9.2段设定如果选择此方法，则用户可通过定义刀具轴相对于指定轴在多个关残奥仪位置处的倾斜角度段来控制刀具轴。 段间刀具轴以渐变方式转变。 通过定义多个位置点处的刀具轴相对于指定轴的倾斜角度，阶段性地控制刀具轴，阶段间刀具轴以渐变方式迁移图2-20段设定方法测残奥器说明图例点此残奥仪表控制指定轴的位置。 用户可以通过两种方式定位点：(1)用户可以用(x，y，z )设定点的坐标。(2)点击选择指定点位置。方向此残奥仪表控制指定轴的方向。 用户可以通过两种方式设置方向：(1)通过(I，j，k )设定来指定轴方向。(2)点击选择指定的轴方

15、向。倾斜角度变化的方式此残奥仪控制在为线段设定倾斜角度时，倾斜角度的变化方式。沿u方向变化如果选取此方法，刀具轴相对于指定轴的角度将沿u段设置。向v方向变化如果选取此方法，刀具轴相对于指定轴的角度将沿v段设置。倾斜角度设置个数用户可以根据需要设定倾斜角度残奥整仪的位置点数。第n分用户可以设置每个点的关残奥仪表位置和倾斜角度。2.2.10轴线方向如果选择此方法，刀具轴方向与5轴曲线上相应点的方向相同。图2-21轴向刀轴控制方式测残奥器说明图例支持残奥仪表的方式此残奥表控制刀具路径和五轴曲线的对应方式。 详情请参照“残奥仪表对应方式”。优先通过垂直方向如果选择此选项，则两个相邻五轴曲线控制点之间的

16、刀具轴将优先垂直更改。如果不选择此选项，则水平更改优先。方位角差值在选择了【使垂直方向优先】的情况下，用户能够设定该残奥仪表，在相邻的五轴曲线控制点的工具轴方位角差超过用户的设定值的情况下，使垂直方向的变化优先，否则使水平方向的变化优先。滚转角度此残奥表控制刀具轴相对于初始刀具轴沿切削方向向左或向右倾斜的角度支持残奥仪表方式残奥仪表控制刀具路径和5轴曲线的支持方式。图2-22残奥仪表对应方式方式说明图例最近距离对应刀具轴方向仍然对应于与最接近路径点的距离对应的5轴曲线方向。支持u残奥仪表u通道点的刀具轴方向对应于5轴曲线残奥仪表。支持v残奥仪表v通道点的刀具轴方向对应于5轴曲线残奥仪表。2.2

17、.11超过指定的直线此刀具轴控制方式仅适用于5轴钻孔加工。 如果选择此方法，刀具轴将通过钻孔点的刀具轴直线。图2-23指定过直轴控制方式注意：(1)刀具轴直线必须通过钻孔点，各钻孔点对应于刀具轴直线(2)刀具轴的直线方向必须与刀具轴方向一致。2.2.12自动如果选取此方法，则曲面几何特征将自动控制刀具轴向，主要应用于多轴侧铣加工和四轴旋转加工。图2-24自动刀具轴控制方式注意：五轴曲线加工时，用户也可以设定【优先通过垂直方向】。 如果选择此选项，则两个相邻五轴曲线控制点之间的刀具轴将优先垂直更改。如果不选择此选项，则刀具轴将水平更改，生成的刀路可能不适合您的需求。图2-25优先通过垂直方向2.3刀具轴控制中的其他残奥仪表2.3.1最大角度增量使用此残奥参数可定义两个相邻路径节点的刀具轴的最大角度增量。 5轴输出的刀路包含刀尖位置和刀具轴方向，相邻刀路点的刀具轴方向变化不能超过