五軸培訓(xùn)教程

1、 PowerMILL 5軸加工教材Delcam plc, Talbot Way, Small Heath Business Park, Birmingham, B10 0HJ. 培訓(xùn)中心 售后服務(wù)Tel: 0121 683 1050Tel: 0121 683 1010Fax: 0121 766 5511Fax: 0121 7665542重要說(shuō)明本文件是Delcam培訓(xùn)教程的一部分。它并不是一份函授學(xué)習(xí)材料。確切地說(shuō)，它更適合于作為培訓(xùn)教員的參考資料及學(xué)員的課后參考資料。Delcam 不對(duì)學(xué)員的任何財(cái)物負(fù)責(zé)。請(qǐng)學(xué)員們保管好自己的物品。Delcam股份有限公司無(wú)法控制該軟件的使用，所以不能對(duì)使用本

2、軟件而產(chǎn)生的任何損失承擔(dān)責(zé)任。用戶(hù)應(yīng)按有關(guān)質(zhì)量控制程序，對(duì)軟件產(chǎn)生的所有結(jié)果，由技術(shù)骨干人員進(jìn)行查核。該手冊(cè)里所描述的軟件受使用合同證書(shū)的約束，軟件只能在使用合同證書(shū)的許可下使用或復(fù)制。PowerMILL 5 軸加工內(nèi)容章節(jié)頁(yè) 1. 簡(jiǎn)介 1 2. 5軸加工選項(xiàng) 1 18 3. 5軸筆式精加工和清角精加工 19 25 4. 5軸輪廓加工 26 32 5. 5軸 SWARF 加工 33 38 6. 徑向和軸向余量 38 40 7. 刀具路徑間的刀具移動(dòng)控制 41 8. 3 + 2 軸加工和鉆孔 43 50 9. PowerSHAPE 在5軸加工中的應(yīng)用 51 6110. 附錄 62 5 軸加工簡(jiǎn)

3、介5軸加工時(shí)，床頭或工作臺(tái)除沿三維坐標(biāo)系做線性移動(dòng)外也同時(shí)做旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。PowerMILL提供了多個(gè)有效的刀具定位方法。5軸加工可通過(guò)一次裝夾加工完畢使用3軸加工需多次裝夾才能加工的零件。使用5軸控制器可重新定位刀具，以加工沿Z軸無(wú)法直接加工的陡峭表面或是底切區(qū)域。5軸加工時(shí)，必須確保選取了合適的切入切出和連接及三維限界，并仔細(xì)檢查可能導(dǎo)致過(guò)切的區(qū)域，確保刀具路徑無(wú)過(guò)切。所有產(chǎn)生的刀具路徑在運(yùn)用于加工前，請(qǐng)確保其已進(jìn)行過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬加工檢查。 5軸加工選項(xiàng)PowerMILL刀軸的缺省設(shè)置為供3軸加工使用的垂直選項(xiàng)。5軸加工的刀軸定位可通過(guò)點(diǎn)擊主工具欄或是精加工表格刀軸域（下圖左圖所示）中的圖標(biāo)

4、 來(lái)進(jìn)行。 前傾/側(cè)傾前傾角為刀具沿刀具路徑方向的給定角度；側(cè)傾角為和刀具路徑方向垂直方向的給定角度。如果這兩個(gè)角度的設(shè)置均為零，則刀具方向?qū)榈毒呗窂降姆ㄏ?。刀具路徑的法向?yàn)榈毒呗窂疆a(chǎn)生過(guò)程中將其投影到曲面數(shù)據(jù)上時(shí)的方向。對(duì)參考線精加工而言，此方向始終為垂直的；對(duì)投影精加工而言，其方向隨局部投影方向的變化而變化。 · 從目錄 five_axis/3plus2b_as_5axis 裝載模型 3plus2b.dgk 。 · 按零件尺寸產(chǎn)生毛坯。· 定義一直徑為15mm 的球頭刀 (bn15)。· 輸入安全Z高度 185 ，開(kāi)始Z高度 180。·

5、在刀具開(kāi)始點(diǎn)表格中，設(shè)置方式：固定；位置：絕對(duì)并輸入坐標(biāo)值：X-100 Y0 Z190。· 在精加工表格中選取平面投影選項(xiàng)，在刀軸選項(xiàng)中，將前傾和側(cè)傾角均設(shè)置為 0。 這將迫使刀具方向和加工策略的投影方向一致。· 切入切出和連接 的設(shè)置如下： · Z高度: - 掠過(guò) 15 下切 5· 切入/切出: - 垂直圓弧: 角度 90 半徑 6· 連接: - 短/長(zhǎng): 刀軸掠過(guò) 安全: 刀軸安全 Z高度。· 按照下圖在精加工表格中輸入其它值，嚴(yán)格按照下面的刀軸表格填寫(xiě)刀軸表格。最后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。 為比較應(yīng)用效果，我們將在相同的區(qū)域使用參考線精加

6、工策略產(chǎn)生一不同的加工策略，在此，刀軸將和平行精加工策略的向下投影方向呈 30 度。· 將毛坯修改為：- X最小 -70 X最大 -58 Y最小 -50 Y最大 50· 在精加工表格中選取平行選項(xiàng)，設(shè)置刀軸 - 側(cè)傾角為 30。· 嚴(yán)格按照下圖在精加工表格和刀軸表格中輸入相應(yīng)的值，然后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。 · 沿Y軸方向查看刀具路徑并依次動(dòng)態(tài)模擬兩個(gè)刀具路徑，比較不同前傾/側(cè)傾選項(xiàng)設(shè)置所產(chǎn)生的結(jié)果。注：由于我們?cè)谄叫胁呗灾性O(shè)置了合適的側(cè)傾選項(xiàng)（30度的側(cè)傾角），因此兩條刀具路徑的刀軸具有相同的方向。前傾/側(cè)傾是為單向刀具路徑設(shè)計(jì)，其主要用來(lái)使刀軸及機(jī)床工作臺(tái)和

7、零件的陡峭區(qū)域保持一定的角度，從而使它們遠(yuǎn)離這些區(qū)域。下一范例中的零件的下半部形狀的加工，是一個(gè)在使用前傾/側(cè)傾方法定位刀軸中應(yīng)用合適側(cè)傾值典型例子。· 在瀏覽器視窗中，選取模型全部刪除。· 從目錄 five_axis/joint_5axismc 輸入模型 joint5axis.dgk 。 · 按零件尺寸產(chǎn)生毛坯并將毛坯在X軸和Y軸方向偏置 15mm 。· 定義一直徑為 25mm 的球頭刀 (bn25)。· 重設(shè)安全Z高度 和開(kāi)始Z高度 。· 在開(kāi)始點(diǎn)表格中設(shè)置方式：自動(dòng)，位置：毛坯中心安全Z高度 。· 按下面給定參數(shù)修改切

8、入切出/連接 表格： Z高度: 掠過(guò) 45 下切 10 連接: 刀軸掠過(guò) · 在精加工表格 中選取直線投影選項(xiàng)，設(shè)置刀軸 - 側(cè)傾值為 -30。 · 嚴(yán)格按照下圖在精加工表格和刀軸表格中輸入相應(yīng)的值，然后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。下圖是使用上述設(shè)置并應(yīng)用過(guò)切保護(hù)（切入切出和連接設(shè)置）后所產(chǎn)生的加工結(jié)果。 注：下面范例將繼續(xù)使用這個(gè)模型。朝向 / 自點(diǎn)此選項(xiàng)允許在產(chǎn)生5軸加工刀具路徑的過(guò)程中基于用戶(hù)定義的點(diǎn)來(lái)定位刀軸。 方向是朝向刀具路徑的預(yù)覽參考線而不是實(shí)際的刀具路徑。朝向點(diǎn)選項(xiàng)適合于加工外部形狀（如型芯），而自點(diǎn)選項(xiàng)適合于加工內(nèi)部形狀（如型腔）。視窗中的當(dāng)前模型的上半部分非常適合于選

9、取朝向點(diǎn)選項(xiàng)進(jìn)行加工。注：相同的方向條件（上圖所示）將應(yīng)用到第8頁(yè)中的朝向/自直線中。· 在精加工表格中 選取點(diǎn)投影選項(xiàng)。 · 按照下面給定參數(shù)設(shè)置切入切出和連接表格 ： Z高度: - 掠過(guò) 45 下切 10 切入; - 水平圓弧 半徑 6.0 角度 90 切出: - 垂直圓弧 半徑 6.0 角度 90 延伸; - 向內(nèi)/向外 延伸移動(dòng) 距離 30 連接; - 刀軸安全Z高度· 嚴(yán)格按照下圖在精加工表格和刀軸表格中輸入相應(yīng)的值，然后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。注：刀具定位點(diǎn)在投影精加工焦點(diǎn)之下約10mm，這樣可保證加工過(guò)程中旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于機(jī)床工作臺(tái)有一定的仰角，從而避免碰撞發(fā)生。

10、下圖是對(duì)刀具路徑的始端和末端進(jìn)行過(guò)過(guò)切處理后的結(jié)果。 朝向直線 / 自直線這些選項(xiàng)允許在產(chǎn)生5軸加工刀具路徑的過(guò)程中基于用戶(hù)定義的直線來(lái)定位刀軸。方向是朝向刀具路徑的預(yù)覽參考線而不是實(shí)際的刀具路徑。 朝向直線選項(xiàng)適合于加工外部形狀（如型芯），而自直線選項(xiàng)適合于加工內(nèi)部形狀（如型腔）。 · 在瀏覽器中選取模型全部刪除。· 通過(guò)目錄 five_axis/die_5axismc 輸入模型 5axisdie.dgk 。 · 設(shè)置一直徑為 25mm 的球頭刀。· 按零件尺寸定義毛坯。· 在開(kāi)始點(diǎn)表格中設(shè)置方式：自動(dòng)，位置：毛坯中心安全Z高度 。·

11、; 將切入切出和延伸均設(shè)置為無(wú)。· 在精加工表格中選取直線投影。· 嚴(yán)格按照下頁(yè)圖中的表格輸入精加工表格和刀軸表格中的值。（注： 余量為 0.5，仰角為 80，不選取連接，選取單向）。· 點(diǎn)取應(yīng)用按鈕。 下圖是所產(chǎn)生的刀具路徑（連接重設(shè)為刀軸安全Z高度）。 · 動(dòng)態(tài)模擬所產(chǎn)生的刀具路徑，然后打開(kāi)切入切出和連接表格 ，按照下面給定的值在表格中輸入值：切入 - 延伸移動(dòng) 距離 10.0切出 - 延伸移動(dòng) 距離 20.0延伸 - 向內(nèi)/向外 垂直圓弧 半徑 10.0 角度 90.0連接 - 短 刀軸掠過(guò) - 短/長(zhǎng) 分界值 10.0 - 長(zhǎng) 刀軸安全Z高度 -

12、 安全 刀軸掠過(guò)· 在此，請(qǐng)確認(rèn)過(guò)切檢查設(shè)置為開(kāi)，然后應(yīng)用表格，修改激活的刀具路徑。修改后的刀具路徑如下圖所示。 固定方向此選項(xiàng)允許用戶(hù)指定刀軸方向，將刀軸設(shè)置為用戶(hù)指定的角度。在此，我們將使用這種選項(xiàng)來(lái)對(duì)當(dāng)前模型的底切部分進(jìn)行粗加工。我們將使用固定方向的刀軸方向設(shè)置的直線投影策略，來(lái)產(chǎn)生余量逐步增加的多條刀具路徑。隨后將對(duì)每條單個(gè)的刀具路徑進(jìn)行附加處理，將它們合并在一起，從而形成一個(gè)單一的粗加工策略。 為加速處理，我們將使用一個(gè)簡(jiǎn)單的宏 (limitrghmc.mac) 來(lái)按毛坯尺寸剪裁附加后的刀具路徑。所使用的宏位于 five_axisdie_5axismcrgh_macros。

13、· 產(chǎn)生一直徑為25mm，刀尖半徑為6mm的刀尖圓角端銑刀 (d25t6) 。· 將切入切出和延伸全部設(shè)置為無(wú)。· 打開(kāi)精加工表格，按照下面的左圖填寫(xiě)表格（首先將余量設(shè)置為 3.0）。· 打開(kāi)刀軸表格，將刀軸方向設(shè)置為固定方向，其它設(shè)置如下圖所示。· 接受刀軸表格并應(yīng)用精加工表格。· 將余量值修改為下面所指定的下一值，點(diǎn)擊精加工表格中的應(yīng)用按鈕。重復(fù)此過(guò)程，使用下面所給定的余量值產(chǎn)生刀具路徑，直到全部12個(gè)刀具路徑均產(chǎn)生。 3, 6, (10 到 50 ，增量為 5 )· 點(diǎn)擊接受，關(guān)閉精加工表格。· 復(fù)制最后產(chǎn)生

14、的刀具路徑，將其重新命名為 d25t6a1_untrimmed ，隨后依次以余量遞減次序?qū)⑵溆?1條刀具路徑附加在一起，產(chǎn)生出完整的粗加工策略。 · 運(yùn)行宏limitrghmc.mac ，以得到一經(jīng)合適剪裁的的粗加工策略。將新剪裁后的刀具路徑重新命名為 d25t6a1。· 動(dòng)態(tài)模擬刀具路徑，然后在ViewMILL中加工仿真產(chǎn)生的策略。下圖為動(dòng)態(tài)模擬和加工仿真的結(jié)果。加工策略將從指定的最大余量50mm處開(kāi)始，然后逐漸減少余量，重復(fù)策略，直到達(dá)到最小余量3mm，加工出工件的外形。 垂直此選項(xiàng)將刀軸設(shè)置為垂直方向，這是3軸加工的缺省刀軸方向。下面范例將應(yīng)用這種設(shè)置來(lái)對(duì)零件的非底切

15、側(cè)進(jìn)行粗加工。· 從主工具欄點(diǎn)取圖標(biāo) ，打開(kāi)刀軸表格。如下圖所示，選取垂直選項(xiàng)。 · 使用相同的刀具 (d25t6)即直徑為 25mm ，刀尖半徑為6mm的刀尖圓角端銑刀產(chǎn)生一區(qū)域清除刀具路徑，下切步距的方式設(shè)置為自動(dòng)，值為 15 ，其它設(shè)置使用下圖所示的值。· 將毛坯設(shè)置為：- 最小 Y 73 最大 Y 110· 點(diǎn)取應(yīng)用，產(chǎn)生下圖所示的一典型的3軸粗加工策略。按參考曲面定位5軸刀具在此，刀具路徑投影到零件外形上而刀軸定位于用戶(hù)定義的參考曲面的法向。刀具路徑可跨越或沿著（U或V）參考曲面，而行距則由單位距離或曲面曲線間的參數(shù)段來(lái)確定。 要產(chǎn)生參考曲面，

16、用戶(hù)必須擁有一合適的曲面造型軟件，最好是PowerSHAPE。下面范例中，我們將使用的是一已產(chǎn)生完畢的參考曲面，它以dgk文件格式保存在系統(tǒng)中。· 通過(guò)目錄 PowerMILL_data/five_axis 裝載模型 joint5axis.dgk ，然后選取 Reference Surface joint_ template1.dgk (下圖的陰影部分模型) 。 · 按零件尺寸產(chǎn)生一毛坯。· 定義一直徑為 16mm 的球頭刀。· 重設(shè)安全Z高度 和開(kāi)始Z高度 。· 在開(kāi)始點(diǎn)表格中設(shè)置方式：自動(dòng)，位置： 毛坯中心安全Z高度 。· 在精加

17、工表格 中預(yù)設(shè)公差為 0.2 ，余量為 0。· 在切入切出和連接表格中 設(shè)置全部連接為刀軸掠過(guò)，將Z高度調(diào)整為30的掠過(guò)距離，下切距離為5。· 選取 Reference Surface joint_ template1.dgk (如上圖所示)。· 嚴(yán)格遵照下圖填寫(xiě)精加工和刀軸表格，然后點(diǎn)取應(yīng)用按鈕。 如果將參考線方向設(shè)置為 U ，則刀具路徑將沿著并對(duì)齊于參考曲面的經(jīng)線方向（如下圖所示）。 · 不勾取單向選項(xiàng)，設(shè)置參考線方向?yàn)?V ，然后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。此時(shí)刀具路徑將沿著并對(duì)齊于參考曲面的緯線方向（如下圖所示）。 上面兩條刀具路徑的行距都是基于跨過(guò)參考曲面的

18、單位距離值。下面我們將使用參數(shù)段值修改精加工表格。· 刪除參考曲面 joint_ template1.dgk ，輸入新的參考曲面- joint_ template2.dgk。· 如下圖所示，將精加工表格中的曲面單位改變?yōu)閰?shù)，行距設(shè)置為 0.1 (單獨(dú)參考曲面曲線間為10個(gè) 行距) ，然后選取新的參考曲面。最后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。 行距 - 0.1 (如下所示) 將每對(duì)平行于加工方向的參考曲面曲線分成10段。要修正大的行距變化，參考曲面需要更多的曲線細(xì)節(jié)。我們使用PowerSHAPE對(duì)參考曲面進(jìn)行了修改，用修改后的參考曲面替換原參考曲面后，結(jié)果如下圖所示。 · 刪除參考

19、曲面 joint_ template2.dgk ，輸入修改后的參考曲面 - joint_ template2mod.dgk。· 選取新的參考曲面并再次點(diǎn)擊精加工表格中的應(yīng)用按鈕。 從上圖可見(jiàn)，新產(chǎn)生的刀具路徑具有更加恒定的行距。 · 刪除全部刀具路徑和模型，保留全部參數(shù)設(shè)置。下面課程中我們將使用這些參數(shù)設(shè)置。5軸筆式精加工和清角精加工筆式和清角精加工選項(xiàng)將忽略5軸刀具定位。可間接地通過(guò)使用參考線精加工策略（這種策略可識(shí)別5軸刀具定位）來(lái)得到5軸加工刀具路徑。如果將基礎(chǔ)位置設(shè)置為自動(dòng)，則可將按所選取的5軸刀具定位產(chǎn)生刀具路徑（如下圖所示）。5軸筆式精加工· 通過(guò)目錄

20、 PowerMILL_data/five_axis/vert_pocket 裝載模型 pocket_sld.dgk 。 · 按零件尺寸產(chǎn)生毛坯。· 定義一直徑為 8mm 的球頭刀。 · 重設(shè)安全Z高度 和開(kāi)始Z高度 。· 在開(kāi)始點(diǎn)表格中設(shè)置方式：自動(dòng)，位置：毛坯中心安全Z高度。· 嚴(yán)格按照下圖所示填寫(xiě)精加工表格，選用筆式加工策略，然后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。注：如下圖所示，使用筆式精加工策略時(shí)，5軸刀具定位選項(xiàng)無(wú)效。然而，我們可通過(guò)所產(chǎn)生的3軸刀具路徑，使用參考線精加工策略將此筆式精加工策略轉(zhuǎn)換成5軸刀具路徑。 · 嚴(yán)格遵照下圖填寫(xiě)精加工表格。

21、在此我們使用參考線策略。在刀軸表格中設(shè)置前傾/側(cè)傾（前傾0；側(cè)傾20）。最后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。如上圖所示，勾取使用刀具路徑選項(xiàng)，選取原始刀具路徑為參考線，將基礎(chǔ)位置設(shè)置為自動(dòng)，以供5軸刀具定位。所產(chǎn)生的5軸刀具路徑如下圖所示。下圖內(nèi)側(cè)的刀具路徑為原3軸刀具路徑。 · 按照下列參數(shù)設(shè)置并應(yīng)用切入切出和連接選項(xiàng)： · Z高度: - 掠過(guò) 15 下切 5· 切入/切出: - 垂直圓弧 角度 90 半徑 6 · 延伸: - 向內(nèi)/向外 延伸移動(dòng) 距離 5· 連接: - 短/長(zhǎng): 刀軸掠過(guò) 安全: 刀軸掠過(guò)· 動(dòng)態(tài)模擬激活的刀具路徑，顯示5軸移動(dòng)。

22、型腔中的底座和側(cè)壁間的接觸點(diǎn)如下圖所示。5軸清角精加工前面范例是一使用筆式加工策略加工型腔內(nèi)底座和側(cè)壁間的相交部分的單向5軸刀具路徑。在此，5軸刀具定位通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的前傾/側(cè)傾值（前傾：0；側(cè)傾：20）實(shí)現(xiàn)。但對(duì)雙向刀具路徑而言，這種方法就行不通了。因?yàn)榍皟A/側(cè)傾設(shè)置依賴(lài)于刀具路徑方向（刀具將始終和刀具路徑方向保存前傾角度）。在隨后的縫合清角范例中，我們將應(yīng)用不受刀具路徑方向影響的自點(diǎn)的5軸刀具定位方法。· 使用和前面范例相同的設(shè)置，選用直徑為8mm的球頭刀。· 嚴(yán)格遵照下圖填寫(xiě)精加工表格，在此我們選用縫合清角策略。點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。注：如下圖所示，使用縫合清角選項(xiàng)時(shí)5軸刀具定

23、位選項(xiàng)無(wú)效。但我們可使用所產(chǎn)生的3軸刀具路徑通過(guò)參考線精加工策略來(lái)產(chǎn)生5軸刀具路徑。· 嚴(yán)格遵照下圖填寫(xiě)精加工表格。在此我們使用參考線策略。在刀軸方向表格中設(shè)置刀軸選項(xiàng)為自點(diǎn) - (100 0 60) ，最后點(diǎn)擊應(yīng)用。如上圖所示，在此我們勾取了使用刀具路徑選項(xiàng)，選取原始的刀具路徑作為參考線?；A(chǔ)位置設(shè)置為自動(dòng)供5軸加工使用。所產(chǎn)生的5軸刀具路徑如下圖所示。 · 使用下列參數(shù)應(yīng)用切入切出和連接： · Z高度: - 掠過(guò) 5 下切 5· 切入/切出: - 垂直圓弧 角度 90 半徑 3 · 延伸: - 向內(nèi)/向外 無(wú)· 連接: - 段/長(zhǎng)

24、: 刀軸掠過(guò) 安全: 刀軸掠過(guò)· 動(dòng)態(tài)模擬激活刀具路徑，顯示5軸移動(dòng)。型腔底座和側(cè)壁間的接觸點(diǎn)如下圖所示（為更清晰地顯示接觸點(diǎn)，在此未顯示切入切出和連接）。5軸輪廓加工輪廓選項(xiàng)可通過(guò)精加工表格訪問(wèn)，它可用來(lái)產(chǎn)生5軸輪廓路徑。在下面范例中，刀具定位由一專(zhuān)門(mén)產(chǎn)生的曲面控制，通過(guò)該曲面可使刀具和斜型腔的底部始終保持90度角。注：這個(gè)曲面不必實(shí)際存在于型腔。· 從目錄 PowerMILL_data/five_axis/locnpad_5axismc 裝載模型 locnpad.dgk 及模型 pocket.dgk (下圖陰影部分)。 · 刪除覆蓋型腔的頂部表面。·

25、 按零件尺寸產(chǎn)生毛坯。· 激活直徑為 16mm 的球頭刀。· 重設(shè)安全Z高度 和開(kāi)始Z高度 。· 在開(kāi)始點(diǎn)表格中設(shè)置方式：自動(dòng)，位置：毛坯中心安全Z高度。· 嚴(yán)格遵照下圖設(shè)置精加工表格。在此，我們使用輪廓策略，高級(jí)選項(xiàng)使用系統(tǒng)的缺省設(shè)置。 · 在刀軸方向表格中型腔前傾/側(cè)傾選項(xiàng)并設(shè)置前傾角和側(cè)傾角為 0 。 · 確認(rèn)已選取定義型腔底部的曲面，然后點(diǎn)擊應(yīng)用。· 于是產(chǎn)生下圖所示的刀具路徑。可看到，在每條輪廓路徑中，刀具始終和零件的側(cè)壁對(duì)齊，最后的一條路徑和底部曲面輪廓完全吻合。 · 動(dòng)態(tài)模擬刀具路徑，觀察刀具方向?？?/p>

26、看到，刀具方向始終和參考曲面垂直。· 從相同目錄中裝載另一模型 flat_pktbase ，重復(fù)上述操作，仍然選取原始底部曲面為參考曲面。 查看刀具路徑可見(jiàn)，刀具仍然和底部（已選）參考曲面對(duì)齊，但這一次輪廓刀具路徑卻按上面的基礎(chǔ)曲面剪裁。下面范例將為您演示如何使用輪廓策略來(lái)加工零件的側(cè)壁。計(jì)算完畢刀具路徑后，我們需對(duì)刀具路徑進(jìn)行進(jìn)一步剪裁，僅在底座部分留下一條單個(gè)的刀具路徑。.· 選取零件的側(cè)面，定義一直徑為 16mm 的端銑刀。· 在切入切出和連接表格中將全部連接均設(shè)置為刀軸掠過(guò)，將Z高度調(diào)整為掠過(guò)距離75，設(shè)置下切距離為10。· 打開(kāi)精加工表格，選取

27、輪廓策略，嚴(yán)格遵照下圖輸入相應(yīng)的值。最后點(diǎn)擊應(yīng)用。 下面來(lái)修改所得到的刀具路徑，僅留下繞底部的一單條刀具路徑。· 使用左鼠標(biāo)鍵選取不希望保留的刀具路徑，然后點(diǎn)擊右鼠標(biāo)鍵，彈出刀具路徑菜單。 · 從彈出菜單中選取編輯 -> 刪除已選選項(xiàng)，僅保留最底部的那條路徑。· 動(dòng)態(tài)模擬刀具路徑，觀察刀具移動(dòng)是否繞零件外壁按變化的角度移動(dòng)。5軸 Swarf 加工Swarf 選項(xiàng)可通過(guò)精加工表格訪問(wèn)。這種策略可產(chǎn)生使用刀具側(cè)刃加工已選曲面的刀具路徑，因?yàn)榈毒咝枰谌壳邢魃疃壬虾颓娼佑|，因此僅可用在可展曲面上。· 從目錄 PowerMILL_data/five_a

28、xis/swarf_mc 裝載模型 swarf_model.dgk ，模型如下圖陰影所示。 · 按零件尺寸產(chǎn)生一毛坯。· 產(chǎn)生一直徑為12mm刀尖半徑為1的刀尖圓角端銑刀。· 重設(shè)安全Z高度 和開(kāi)始Z高度 。· 在開(kāi)始點(diǎn)表格中設(shè)置方式：自動(dòng)，位置：毛坯中心安全Z高度。· 在精加工表格中選取 Swarf 選項(xiàng)，然后嚴(yán)格按照下圖填寫(xiě)表格的其它部分，高級(jí)選項(xiàng)使用缺省設(shè)置。· 點(diǎn)擊圖標(biāo)，打開(kāi)切入切出和連接表格，按下面給定參數(shù)輸入設(shè)置：Z高度: 掠過(guò)距離 20.00 - 下切距離 5.0 切入: 水平圓弧 角度 90 半徑 6.0 切出: 水平

29、圓弧 角度 90 半徑 6.0 延伸: 向內(nèi)/向外 延伸移動(dòng) 距離 10 連接: 短/長(zhǎng)/安全 刀軸掠過(guò)· 選取下圖所示的陰影部分曲面進(jìn)行 Swarf 加工。點(diǎn)擊精加工表格中的應(yīng)用按鈕。· 撤銷(xiāo)剛才曲面的選取，動(dòng)態(tài)模擬所產(chǎn)生的刀具路徑，觀察對(duì)已選曲面進(jìn)行Swarf加工時(shí)刀具角度的變化（刀具路徑顯示在下頁(yè)）。 · 使用右鼠標(biāo)鍵在瀏覽器中點(diǎn)擊并選取刀具路徑，彈出一下拉菜單。菜單的上半部分如下左圖所示。· 使用左鼠標(biāo)鍵選取選取曲面選項(xiàng)。于是剛才用于產(chǎn)生刀具路徑的曲面重新被選取。 · 產(chǎn)生一直徑為 10mm 的端銑刀。· 在精加工表格中使用和

30、上面相同的設(shè)置，沿外壁凹槽底部（如下圖所示）產(chǎn)生一Swarf加工刀具路徑。 · 不選取曲面，動(dòng)態(tài)模擬剛才所產(chǎn)生的刀具路徑。觀察對(duì)已選曲面進(jìn)行Swarf加工時(shí)刀具角度的變化。· 如下圖所示選取多組曲面，按下圖表格修改Swarf策略右下角的多重切削域中的設(shè)置，然后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。· 不選取曲面，動(dòng)態(tài)模擬剛才所產(chǎn)生的刀具路徑。觀察對(duì)已選曲面進(jìn)行多重Swarf加工時(shí)刀具角度的變化。· 使用左鼠標(biāo)鍵選取選取曲面選項(xiàng)。于是剛才用于產(chǎn)生刀具路徑的曲面重新被選取。 · 按照下圖修改Swarf策略右下角的避免過(guò)切和多重切削域中的設(shè)置并點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕。徑向和軸向余量&

31、#183; 在 PowerMILL 瀏覽器中刪除當(dāng)前的模型數(shù)據(jù)及全部刀具路徑。· 從目錄 PowerMILL_data/five_axis/locnpad_5axismc 下裝載模型 locnpad.dgk 及模型 pocket.dgk (下圖陰影部分)。 · 刪除覆蓋型腔的頂部表面。· 按零件尺寸產(chǎn)生毛坯。· 激活直徑為 10mm 的端銑刀。· 重設(shè)安全Z高度 和開(kāi)始Z高度 。· 在開(kāi)始點(diǎn)表格中設(shè)置方式：自動(dòng)，位置：毛坯中心安全Z高度。· 選取曲面定義型腔壁。· 在精加工表格中選取Swarf策略，嚴(yán)格遵照下圖設(shè)置

32、精加工表格（除下圖所示外，其它選項(xiàng)均使用缺省設(shè)置）。注：徑向/軸向余量通過(guò)點(diǎn)擊圖標(biāo)訪問(wèn)。· 將余量設(shè)置改變?yōu)閺较?，軸向3。· 選取曲面定義型腔壁（如下圖陰影所示）并點(diǎn)擊精加工表格中的應(yīng)用按鈕。· 將余量設(shè)置改變?yōu)閺较?，軸向0，然后點(diǎn)擊精加工表格中的應(yīng)用按鈕。 · 選取沿Y軸查看，放大視圖并比較結(jié)果。 3mm 軸向余量3mm徑向余量刀具路徑間的刀具移動(dòng)控制5軸移動(dòng)通常被限制在一指定的角度范圍，具體的范圍和所使用的機(jī)床類(lèi)型有關(guān)。有時(shí)產(chǎn)生的刀具路徑可能在此范圍中，但隨后其移動(dòng)到新的下刀位置或換刀位置的過(guò)程則可能超出此范圍。為避免這種情況發(fā)生，PowerMI

33、LL提供了以下幾種方法來(lái)解決此問(wèn)題： 1. 在NC程序列表中的刀具路徑間插入用戶(hù)坐標(biāo)系。需要時(shí)也可將NC程序列表中的用戶(hù)坐標(biāo)系定義為換刀點(diǎn)。2. 插入一定義在三維空間的參考線加工操作作為刀具的中間移動(dòng)。3. 使用開(kāi)始點(diǎn)表格，通過(guò)第一點(diǎn)或第一點(diǎn)安全Z高度來(lái)限制移動(dòng)。 3 + 2 軸加工簡(jiǎn)介在5軸加工機(jī)床價(jià)格大幅度下降之前，很多公司購(gòu)買(mǎi)價(jià)格相對(duì)低廉的3+2軸機(jī)床或是將現(xiàn)有機(jī)床改造為3+2軸機(jī)床來(lái)進(jìn)行多軸加工?？蓪?duì) 3 + 2 軸機(jī)床的床頭或床身進(jìn)行分度處理，在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn) X Y Z 轉(zhuǎn)換前重新定位刀具。分度可通過(guò)手工調(diào)整或是通過(guò)CNC控制器實(shí)現(xiàn)。進(jìn)行3 + 2軸定位沒(méi)有必要購(gòu)買(mǎi) PowerMILL

34、- 5-Axis 授權(quán)，可通過(guò)將NC參數(shù)選擇表格中的自動(dòng)刀具對(duì)齊設(shè)置為關(guān)來(lái)輸出所使用的用戶(hù)坐標(biāo)系。這種功能可使通常需要多次單獨(dú)3軸加工才能完成加工的零件加工僅通過(guò)一次裝夾即可完成全部加工。使用這種方法可直接加工零件的底切特征及較刀具最大長(zhǎng)度深的零件的側(cè)壁。使用這種方法加工時(shí)，必須對(duì)刀具路徑進(jìn)行合適的切入切出、連接及延伸處理，以防止和避免過(guò)切產(chǎn)生。 3 + 2 軸 加工范例· 刪除全部實(shí)體，從目錄five_axis/3plus2_as_5axis輸入模型 3plus2b.dgk 。 · 選取一種等軸查看，研究可使用什么樣的加工選項(xiàng)。我們可看到，由于零件上存在相對(duì)較高的側(cè)壁及三

35、個(gè)不同方向的凹槽，使得如果僅使用Z軸方向刀具設(shè)置無(wú)法完成全部加工。· 在零件的原點(diǎn)產(chǎn)生一用戶(hù)坐標(biāo)系并將它命名為 DATUM。· 產(chǎn)生另一用戶(hù)坐標(biāo)系并將該用戶(hù)坐標(biāo)系沿Z軸向上移動(dòng) Z175 ，使其位于零件頂部之上。將該用戶(hù)坐標(biāo)系命名為 ztop175_A。· 激活用戶(hù)坐標(biāo)系 - DATUM。· 產(chǎn)生一新的用戶(hù)坐標(biāo)系并將它命名為 x0el30_B (此坐標(biāo)系將被激活 )。· 使用模型測(cè)量工具 通過(guò)捕捉或方框選取線框來(lái)確定凹槽底部中心沿X 軸 的位置。表格中將顯示出此點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)值（見(jiàn)左下圖）。不要關(guān)閉表格， 因?yàn)槲覀冃枰痦?xiàng)復(fù)制數(shù)據(jù)并將其粘貼到用戶(hù)

36、坐標(biāo)系編輯按移動(dòng)選項(xiàng)中。· 通過(guò)PowerMILL計(jì)算器復(fù)制測(cè)量工具表格中的數(shù)據(jù)，重新定位用戶(hù)坐標(biāo)系，使其位于凹槽底部中心。(X 移動(dòng)數(shù)據(jù)顯示在右上圖)。· 在PowerMILL瀏覽器中選取X0el30_B - 編輯 -按移動(dòng)選項(xiàng)，打開(kāi)上圖所示的輸入X表格，將值粘貼到方框中（右上圖），沿X軸移動(dòng)用戶(hù)坐標(biāo)系。重復(fù)上述全部過(guò)程，沿Z軸移動(dòng)。· 使用模型測(cè)量工具選取穿過(guò)型腔的直線的底部和頂部的坐標(biāo)（下圖從O到X）。于是我們可得到一角度數(shù)據(jù)從而能通過(guò)用戶(hù)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)選項(xiàng)繞Y軸旋轉(zhuǎn)（XZ角） ，從而使Z軸垂直于型腔（若需要，可加上負(fù)號(hào)）。· 然后繞Z軸對(duì)齊（垂直于凹

37、槽底部），確認(rèn)從零件頂部查看時(shí)，X軸的指向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍ㄈ绻皇沁@樣）。· 為第二個(gè)凹槽產(chǎn)生另一用戶(hù)坐標(biāo)系并將它命名為 x120el30_C。· 激活用戶(hù)坐標(biāo)系 - DATUM ，然后選取并繞Z軸將用戶(hù)坐標(biāo)系 - x120el30_C 旋轉(zhuǎn)120 度。 · 對(duì)第三個(gè)凹槽重復(fù)上述過(guò)程，并將用戶(hù)坐標(biāo)系命名為 x240el30_D。· 下面即可針對(duì)4個(gè)不同的刀具定位A、B、C、和D（用戶(hù)坐標(biāo)系 ztop175_A，x0el30_B，x120el30_C，和 x240el30_D 對(duì)應(yīng)于刀具定位A、B、C和D）產(chǎn)生各自的刀具路徑，對(duì)零件進(jìn)行加工。注：使用Powe

38、rSHAPE可更容易地對(duì)用戶(hù)坐標(biāo)系進(jìn)行定位（如果熟悉PowerSHAPE的命令）。PowerMILL提供了一簡(jiǎn)化版PowerSHAPE PS-Sketcher 。產(chǎn)生一具有兩個(gè)點(diǎn)的簡(jiǎn)單參考線即可訪問(wèn) PS Sketcher。選取模型并選取插入 PS Sketcher選項(xiàng)，隨后可按需要產(chǎn)生、動(dòng)態(tài)地重新定位、重新定向用戶(hù)坐標(biāo)系。最好是將每個(gè)刀具路徑的快進(jìn)高度和開(kāi)始點(diǎn)置于零件頂部之上，從而確保路徑間或是用戶(hù)坐標(biāo)系間的移動(dòng)無(wú)過(guò)切（如上圖所示）。· 按照如下左圖設(shè)置快進(jìn)高度 ，按照以下右圖設(shè)置開(kāi)始點(diǎn) 。建議的粗加工/半精加工策略刀具 用戶(hù)坐標(biāo)系 策略 余量 刀具路徑 粗加工DIA 40 End

39、 Mill ztop175_A 偏置 1.0mm em40a1 行距 35 - 下切步距 10 粗加工凹槽DIA 10 Slot Drill x0el30_B 偏置 0.5mm sd10b1DIA 10 Slot Drill x120el30_C 偏置 0.5mm sd10c1DIA 10 Slot Drill x240el30_D 偏置 0.5mm sd10d1 行距 5 - 下切步距 半精加工凹槽DIA 6 Ball Nose x0el30_B 等高 0.5mm bn6b DIA 6 Ball Nose x120el30_C 等高 0.5mm bn6c1DIA 6 Ball Nose x2

40、40el30_D 等高 0.5mm bn6d1 下切步距 1 32軸刀具路徑產(chǎn)生后，僅可使用兼容的后處理器來(lái)輸出有效NC數(shù)據(jù)。對(duì)于包含多重定位的刀具路徑，NC程序輸出選項(xiàng)將通過(guò)一普通，最初激活的原點(diǎn)（本范例為用戶(hù)坐標(biāo)系z(mì)top175_A）來(lái)產(chǎn)生NC數(shù)據(jù)。此選項(xiàng)可通過(guò)NC參數(shù)選擇表格選取。3+2 軸 - 鉆孔范例通過(guò)主工具欄中單獨(dú)的鉆孔選項(xiàng)圖標(biāo) 可訪問(wèn)鉆孔功能。對(duì)所有類(lèi)型的鉆孔加工，鉆孔選項(xiàng)均是在孔特征上操作，而不是直接在模型上操作。這樣，不需修改或裁剪當(dāng)前曲面數(shù)據(jù)即可進(jìn)行鉆孔操作。多軸鉆孔路徑可運(yùn)用32軸編程，通過(guò)不同的用戶(hù)坐標(biāo)系定位每個(gè)刀具產(chǎn)生，· 刪除全部實(shí)體，從目錄five_a

41、xis/drill_5axis輸入模型 drill5ax_ex1 。 · 按零件尺寸定義毛坯，沿Y軸方向查看模型。 選項(xiàng)內(nèi)的任何圓柱體曲面將自動(dòng)被識(shí)別為孔特征。將相對(duì)于同時(shí)產(chǎn)生的用戶(hù)坐標(biāo)系定義每個(gè)單獨(dú)的特征設(shè)置?？缀陀脩?hù)坐標(biāo)系的方向?qū)⒂身敳孔罱咏髯畲蠡蜃钚尺寸控制。為確保正確的Z軸對(duì)齊，我們需對(duì)上面定義的毛坯進(jìn)行修改。· 重設(shè)快進(jìn)高度 (安全Z高度，開(kāi)始Z高度) ，然后設(shè)置開(kāi)始點(diǎn) 為：自動(dòng)毛坯中心安全Z高度。· 修改毛坯表格：最小Z -200 ，最大X 500 (如下圖所示)。 · 選取圖形視窗中的全部曲面數(shù)據(jù)，然后用鼠標(biāo)右擊PowerMILL瀏覽

42、器中的特征設(shè)置。· 選取識(shí)別模型中的孔選項(xiàng)。于是全部已選圓柱體、模型數(shù)據(jù)將自動(dòng)在每個(gè)方向的特征組中產(chǎn)生為孔，同時(shí)將產(chǎn)生Z軸和相應(yīng)特征組對(duì)齊的用戶(hù)坐標(biāo)系（如下頁(yè)所示）。· 激活特征設(shè)置 -1 和用戶(hù)坐標(biāo)系 -1 ，打開(kāi)毛坯表格，將類(lèi)型改變?yōu)樘卣?，點(diǎn)擊計(jì)算按鈕，產(chǎn)生一新的毛坯定義。· 點(diǎn)取圖標(biāo) ，打開(kāi)鉆孔表格。點(diǎn)擊選取孔方框旁的向下箭頭。選取孔方框提供了當(dāng)前激活的特征設(shè)置中孔的直徑，這樣便于從刀具列表中選取合適的鉆頭（本范例僅存在一直徑為 8.001 的孔）。· 基于從上面表格所獲取的信息，產(chǎn)生一直徑為8的鉆頭，將其命名為Drill8。· 激活刀具

43、 - drill8 ，使用單個(gè)鉆孔和鉆到孔深選項(xiàng)，最后應(yīng)用表格。· 將鉆孔刀具路徑重新命名為 drill8_h1 ，重復(fù)上述過(guò)程，使用合適的刀具為其它三個(gè)特征組設(shè)置加工策略。PowerSHAPE在5軸加工中的應(yīng)用簡(jiǎn)介5軸加工應(yīng)用中，通常需要在CAD模型中臨時(shí)增加、修改、或刪除部分幾何元素，以得到最好的結(jié)果，最典型的有以下幾個(gè)方面：參考曲面 - (作為刀軸定位于曲面法向的基準(zhǔn))。剪裁曲面 - (偏置模型數(shù)據(jù)供剪裁三維刀具路徑)。屏蔽曲面 - (暫時(shí)限制對(duì)零件中某個(gè)區(qū)域的訪問(wèn))。臨時(shí)曲面選取/刪除 - (幫助防止刀具路徑切到相鄰曲面)。在下面的教程范例中，我們將使用PowerSHAPE對(duì)

44、CAD模型就上面所提到的這些方面進(jìn)行修改和調(diào)整。修改和調(diào)整后的CAD模型將保存為新的dgk文件，需要時(shí)可將這些文件輸入到PowerMILL或是從PowerMILL中刪除。凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪· 從目錄 five_axis/Turbo 將模型 Impeller.dgk 載入PowerMILL。和任何PowerMILL項(xiàng)目一樣，我們首先需化一定時(shí)間對(duì)模型進(jìn)行詳細(xì)分析，以保證能選取最合適的加工刀具和加工策略。葉片的根部具有2mm的圓倒角。為此，可選取一4mm的球頭刀對(duì)根部進(jìn)行精加工（也可在部件上添加上圓倒角）。此零件的普通加工方案是：對(duì)葉片外形的外部進(jìn)行3軸粗加工；隨后使用5軸加工方法加工葉片的刃部。葉片間的主要間隙將使用5軸加工方法，通過(guò)按相反順序應(yīng)用軸向偏置，重復(fù)曲面投影策略來(lái)進(jìn)行粗加工。葉片的內(nèi)部隨后使用SWARF加工方法進(jìn)行加工（在此，我們假設(shè)這些曲面均為可展曲面）。· 打開(kāi) PowerSHAPE ，通過(guò)目錄 five_axis/Turbo - 輸入模型 Impelle