Powermill五軸功能-文檔資料

1、1POWERMILL8五軸功能介紹五軸功能介紹2五軸機(jī)床的定義五軸機(jī)床的定義 含義：含義：多數(shù)實(shí)用五軸機(jī)床是由三個(gè)直線(xiàn)坐標(biāo)軸多數(shù)實(shí)用五軸機(jī)床是由三個(gè)直線(xiàn)坐標(biāo)軸和二個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組成的。和二個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組成的。 直線(xiàn)坐標(biāo)軸為直線(xiàn)坐標(biāo)軸為X、Y、Z軸，那么：軸，那么： 繞繞X軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱(chēng)為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱(chēng)為A軸軸 繞繞Y軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱(chēng)為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱(chēng)為B軸軸 繞繞Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱(chēng)為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱(chēng)為C軸軸 雖然定義了三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，但是在實(shí)際中只用到雖然定義了三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，但是在實(shí)際中只用到了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。 3五軸機(jī)床的分類(lèi)五軸機(jī)床的分類(lèi) 根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的不同的根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的不同的位置分布，五軸機(jī)

2、床可以位置分布，五軸機(jī)床可以分為三大類(lèi)型：分為三大類(lèi)型： 1：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸都在：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸都在工作臺(tái)上。工作臺(tái)上。 方位角工作臺(tái)為方位角工作臺(tái)為A，繞，繞X旋轉(zhuǎn)；仰角工作臺(tái)為旋轉(zhuǎn)；仰角工作臺(tái)為C，繞繞Z旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 4五軸機(jī)床的分類(lèi)五軸機(jī)床的分類(lèi) 2：工作臺(tái)和主軸頭：工作臺(tái)和主軸頭復(fù)合旋轉(zhuǎn)復(fù)合旋轉(zhuǎn)。 B軸或者軸或者A軸在主軸頭軸在主軸頭上，上，C軸在工作臺(tái)上。軸在工作臺(tái)上。 傾斜旋轉(zhuǎn)主軸為傾斜旋轉(zhuǎn)主軸為B軸繞軸繞Y旋轉(zhuǎn)或者傾斜旋轉(zhuǎn)主軸為旋轉(zhuǎn)或者傾斜旋轉(zhuǎn)主軸為A軸繞軸繞X旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)為為C軸繞軸繞Z旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 5五軸機(jī)床的分類(lèi)五軸機(jī)床的分類(lèi)3：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸都在主軸：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸都在主軸頭

3、上頭上 擺動(dòng)頭擺動(dòng)頭C軸繞軸繞Z旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn), 傾斜刀具傾斜刀具B軸繞軸繞Y旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 6五軸面向?qū)ο笪遢S面向?qū)ο蠹庸ひ话闳S數(shù)控機(jī)床所不能加工一般三軸數(shù)控機(jī)床所不能加工或很難一次裝夾完成加工加工或很難一次裝夾完成加工的連續(xù)、平滑的自由的連續(xù)、平滑的自由曲面曲面 。如如航空航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)的葉片，和汽輪機(jī)的葉片，艦艇用的螺旋推進(jìn)器，以及許艦艇用的螺旋推進(jìn)器，以及許許多多具有特殊曲面和復(fù)雜型許多多具有特殊曲面和復(fù)雜型腔、腔、斜斜孔的殼體和孔的殼體和模具模具由整體材料鏤銑而成的由整體材料鏤銑而成的精密儀精密儀器、儀表，醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)器械，器、儀表，醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)器械，以及家用以及家用、辦公用的辦公用的電

4、器電器和兒和兒童玩具等產(chǎn)品的零件童玩具等產(chǎn)品的零件 7五軸加工優(yōu)勢(shì)五軸加工優(yōu)勢(shì) 加工質(zhì)量加工質(zhì)量 刀具裝夾最短刀具裝夾最短 加工精度更高加工精度更高 表面質(zhì)量更好表面質(zhì)量更好 加工效率加工效率 刀軸的傾斜可以加工更加刀軸的傾斜可以加工更加復(fù)雜的模型復(fù)雜的模型 最少的裝夾次數(shù)完成全部最少的裝夾次數(shù)完成全部加工工序加工工序8五軸加工分類(lèi)五軸加工分類(lèi) 根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)狀況五軸加工可以分為根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)狀況五軸加工可以分為以下幾種：以下幾種： 3+2軸加工軸加工 4+1軸加工軸加工 五軸聯(lián)動(dòng)加工五軸聯(lián)動(dòng)加工9五軸加工分類(lèi)五軸加工分類(lèi)3+2軸加工軸加工 3+2軸加工屬于一種定軸加工屬于一種定位加工，簡(jiǎn)

5、單的說(shuō)就是先將位加工，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是先將工件或者刀具旋轉(zhuǎn)到合適的工件或者刀具旋轉(zhuǎn)到合適的角度，再進(jìn)行三軸加工。角度，再進(jìn)行三軸加工。這這種功能可使需多次單獨(dú)種功能可使需多次單獨(dú)3軸軸加工才能完成的零件僅通過(guò)加工才能完成的零件僅通過(guò)一次裝夾即可完成全部加工一次裝夾即可完成全部加工。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較刀具最大長(zhǎng)度深的特征及較刀具最大長(zhǎng)度深的零件的側(cè)壁，在編程中表現(xiàn)零件的側(cè)壁，在編程中表現(xiàn)為對(duì)用戶(hù)坐標(biāo)系進(jìn)行定位。為對(duì)用戶(hù)坐標(biāo)系進(jìn)行定位。 使用這種方法加工時(shí)，使用這種方法加工時(shí)，必須對(duì)刀具路徑進(jìn)行合適的必須對(duì)刀具路徑進(jìn)行合適的切入切出、連接及延伸處理切入切出、連接及延

6、伸處理，以防止和避免過(guò)切產(chǎn)生。，以防止和避免過(guò)切產(chǎn)生。 10五軸加工分類(lèi)五軸加工分類(lèi)4+1軸加工軸加工 4+1軸加工也屬于一軸加工也屬于一種定位加工，加工過(guò)種定位加工，加工過(guò)程中其中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)程中其中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸保持固定的角度即軸保持固定的角度即靜止?fàn)顟B(tài)，另外的一靜止?fàn)顟B(tài)，另外的一個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸處于運(yùn)動(dòng)個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。狀態(tài)。 右圖中：機(jī)床具有的旋轉(zhuǎn)軸為右圖中：機(jī)床具有的旋轉(zhuǎn)軸為B、C軸，那么軸，那么B軸保持固定的軸保持固定的60度角，而度角，而C軸一直處于處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。軸一直處于處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。6011五軸加工分類(lèi)五軸加工分類(lèi)五軸聯(lián)動(dòng)加工五軸聯(lián)動(dòng)加工 五軸聯(lián)動(dòng)加工：五軸聯(lián)動(dòng)加工： 床頭或工作

7、臺(tái)除沿三維坐標(biāo)床頭或工作臺(tái)除沿三維坐標(biāo)系做線(xiàn)性移動(dòng)外系做線(xiàn)性移動(dòng)外兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸也兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸也同時(shí)做旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。同時(shí)做旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。 5軸加工時(shí)，必須確保選取軸加工時(shí)，必須確保選取了合適的切入切出和連接及三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)生的刀具路徑在過(guò)切。所有產(chǎn)生的刀具路徑在加工前，請(qǐng)確保其已進(jìn)行過(guò)仿加工前，請(qǐng)確保其已進(jìn)行過(guò)仿真模擬加工檢查。真模擬加工檢查。 12五軸刀軸控制五軸刀軸控制 五軸刀軸控制五軸刀軸控制：垂直（三軸）垂直（三軸）前傾前傾/側(cè)傾側(cè)傾朝向點(diǎn)朝向點(diǎn)自點(diǎn)自點(diǎn)朝向直線(xiàn)朝向直線(xiàn)自

8、直線(xiàn)自直線(xiàn)朝向曲線(xiàn)朝向曲線(xiàn)自曲線(xiàn)自曲線(xiàn)固定方向固定方向自動(dòng)避免碰撞自動(dòng)避免碰撞SWARF精加工精加工13五軸刀軸控制五軸刀軸控制前傾前傾 前傾角：前傾角： 為刀具沿刀具路徑為刀具沿刀具路徑方向的給定角度；如果方向的給定角度；如果這個(gè)角度的設(shè)置為零，這個(gè)角度的設(shè)置為零，則刀具方向?qū)榈毒呗穭t刀具方向?qū)榈毒呗窂降姆ㄏ?。刀具路徑的徑的法向。刀具路徑的法向?yàn)榈毒呗窂疆a(chǎn)生過(guò)法向?yàn)榈毒呗窂疆a(chǎn)生過(guò)程中將其投影到曲面數(shù)程中將其投影到曲面數(shù)據(jù)上時(shí)的方向。對(duì)參考據(jù)上時(shí)的方向。對(duì)參考線(xiàn)精加工而言，此方向線(xiàn)精加工而言，此方向始終為垂直的；對(duì)投影始終為垂直的；對(duì)投影精加工而言，其方向隨精加工而言，其方向隨局部投影方向

9、的變化而局部投影方向的變化而變化變化 。14五軸刀軸控制五軸刀軸控制側(cè)傾側(cè)傾側(cè)傾角側(cè)傾角： 為和刀具路徑方為和刀具路徑方向垂直方向的給定向垂直方向的給定角度。如果這個(gè)角角度。如果這個(gè)角度的設(shè)置為零，則度的設(shè)置為零，則刀具方向?qū)榈毒叩毒叻较驅(qū)榈毒呗窂降姆ㄏ颉５毒呗窂降姆ㄏ?。刀具路徑的法向?yàn)榈毒呗窂降姆ㄏ驗(yàn)榈毒呗窂疆a(chǎn)生過(guò)程中將路徑產(chǎn)生過(guò)程中將其投影到曲面數(shù)據(jù)其投影到曲面數(shù)據(jù)上時(shí)的方向。對(duì)參上時(shí)的方向。對(duì)參考線(xiàn)精加工而言，考線(xiàn)精加工而言，此方向始終為垂直此方向始終為垂直的；對(duì)投影精加工的；對(duì)投影精加工而言，其方向隨局而言，其方向隨局部投影方向的變化部投影方向的變化而變化。而變化。 15五軸刀軸控

10、制五軸刀軸控制朝向點(diǎn)朝向點(diǎn)朝向點(diǎn)： 在加工過(guò)程中，在加工過(guò)程中，刀具的軸向方向總刀具的軸向方向總是朝著指定的加工是朝著指定的加工位置（位置（X、Y、Z)。 適合于加工外部適合于加工外部形狀（如型芯）形狀（如型芯） 16五軸刀軸控制五軸刀軸控制自點(diǎn)自點(diǎn)自點(diǎn)：自點(diǎn)： 在加工過(guò)程中，在加工過(guò)程中，刀具的軸向由指定刀具的軸向由指定的點(diǎn)位置（的點(diǎn)位置（X、Y、Z)放射狀出去，刀放射狀出去，刀軸總是背向指定的軸總是背向指定的那一點(diǎn)。那一點(diǎn)。 適合加工內(nèi)部形適合加工內(nèi)部形狀（如型腔）狀（如型腔）17五軸刀軸控制五軸刀軸控制朝向直線(xiàn)朝向直線(xiàn)朝向直線(xiàn)：朝向直線(xiàn)： 在加工過(guò)程在加工過(guò)程中，刀具的軸向中，刀具的軸向

11、方向總是朝著指方向總是朝著指定的一條直線(xiàn)，定的一條直線(xiàn)，直線(xiàn)為點(diǎn)直線(xiàn)為點(diǎn)+IJK方方向。向。 適合于加工外適合于加工外部形狀（如型芯部形狀（如型芯18五軸刀軸控制五軸刀軸控制自直線(xiàn)自直線(xiàn) 自直線(xiàn)自直線(xiàn) 在加工過(guò)程中，在加工過(guò)程中，刀具的軸向由指定刀具的軸向由指定的一條直線(xiàn)放射狀的一條直線(xiàn)放射狀出去，刀軸總是背出去，刀軸總是背向指定的那一條直向指定的那一條直線(xiàn)。線(xiàn)。 適合加工內(nèi)部形適合加工內(nèi)部形狀（如型腔）狀（如型腔）19五軸刀軸控制五軸刀軸控制朝向曲線(xiàn)朝向曲線(xiàn)朝向曲線(xiàn)朝向曲線(xiàn)： 在加工過(guò)程中，刀在加工過(guò)程中，刀具的軸向方向總是朝具的軸向方向總是朝著指定的一條曲線(xiàn)，著指定的一條曲線(xiàn)，曲線(xiàn)是用參考

12、線(xiàn)來(lái)定曲線(xiàn)是用參考線(xiàn)來(lái)定義的。義的。20五軸刀軸控制五軸刀軸控制自曲線(xiàn)自曲線(xiàn)自曲線(xiàn)：自曲線(xiàn)： 在加工過(guò)程中，在加工過(guò)程中，刀具的軸向由指定刀具的軸向由指定的一條曲線(xiàn)放射狀的一條曲線(xiàn)放射狀出去，刀軸總是背出去，刀軸總是背向指定的那一條曲向指定的那一條曲線(xiàn)。曲線(xiàn)也是由參線(xiàn)。曲線(xiàn)也是由參考線(xiàn)來(lái)定義的?？季€(xiàn)來(lái)定義的。21五軸刀軸控制五軸刀軸控制固定方向固定方向固定方向：固定方向： 在加工過(guò)程中在加工過(guò)程中，刀具軸向始終，刀具軸向始終保持不變。保持不變。 刀具的軸向是刀具的軸向是通過(guò)通過(guò)IJK的數(shù)值來(lái)的數(shù)值來(lái)固定的固定的22五軸刀軸控制五軸刀軸控制SWARF加工加工 Swarf 加工加工 通過(guò)已選曲面產(chǎn)

13、通過(guò)已選曲面產(chǎn)生刀具路徑生刀具路徑 通過(guò)線(xiàn)框產(chǎn)生通過(guò)線(xiàn)框產(chǎn)生 支持所有類(lèi)型的支持所有類(lèi)型的刀具包括錐型刀刀具包括錐型刀具具 根據(jù)曲面經(jīng)緯線(xiàn)產(chǎn)根據(jù)曲面經(jīng)緯線(xiàn)產(chǎn)生自動(dòng)的前側(cè)傾角生自動(dòng)的前側(cè)傾角度控制度控制23五軸刀軸控制五軸刀軸控制SWARF加工加工24五軸刀軸控制五軸刀軸控制自動(dòng)避免碰撞自動(dòng)避免碰撞 自動(dòng)避免碰撞自動(dòng)避免碰撞25五軸刀軸控制五軸刀軸控制刀軸限界刀軸限界刀軸限界：刀軸限界：1：通過(guò)方位角控制：通過(guò)方位角控制2：通過(guò)仰角控制：通過(guò)仰角控制26五軸加工策略五軸加工策略 POWERMILL8幾乎所幾乎所有的三軸加工策略有的三軸加工策略（包括粗加工和精（包括粗加工和精加工），只要對(duì)刀加工）

14、，只要對(duì)刀軸進(jìn)行編輯處理，軸進(jìn)行編輯處理，都可以用來(lái)作為五都可以用來(lái)作為五軸的加工策略。軸的加工策略。27五軸加工策略五軸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 刀軸控制：設(shè)置刀軸控制：設(shè)置前傾角為前傾角為0，側(cè)傾，側(cè)傾角為角為3028五軸加工策略五軸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 刀軸控制：設(shè)置前傾刀軸控制：設(shè)置前傾角為角為0，側(cè)傾角為，側(cè)傾角為3029五軸加工策略五軸加工策略點(diǎn)投影精加工點(diǎn)投影精加工點(diǎn)投影精加工策略點(diǎn)投影精加工策略 適合加工球狀模適合加工球狀模型，需要定義原點(diǎn)型，需要定義原點(diǎn)的位置，是通過(guò)輸?shù)奈恢?，是通過(guò)輸入入X Y Z的數(shù)值

15、來(lái)確的數(shù)值來(lái)確定原點(diǎn)的空間位置定原點(diǎn)的空間位置30五軸加工策略五軸加工策略直線(xiàn)投影精加工直線(xiàn)投影精加工 直線(xiàn)投影精加工直線(xiàn)投影精加工 需要定義直線(xiàn)需要定義直線(xiàn)的起始點(diǎn)（的起始點(diǎn)（X Y Z)，以及直線(xiàn)的方，以及直線(xiàn)的方位角、仰角和高位角、仰角和高度。度。31五軸加工策略五軸加工策略曲線(xiàn)投影精加工曲線(xiàn)投影精加工 曲線(xiàn)投影精加工策略曲線(xiàn)投影精加工策略 需要預(yù)先指定一條參考需要預(yù)先指定一條參考線(xiàn)線(xiàn)32五軸加工策略五軸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選取一個(gè)曲在模型上選取一個(gè)曲面進(jìn)行曲面投影加工面進(jìn)行曲面投影加工也可以增加輔助面來(lái)也可以增加輔助面來(lái)進(jìn)行曲

16、面投影精加工進(jìn)行曲面投影精加工33五軸加工策略五軸加工策略輪廓精加工輪廓精加工 輪廓精加工策略輪廓精加工策略 需要選取待加工需要選取待加工的曲面，適合加工的曲面，適合加工細(xì)小的凹槽細(xì)小的凹槽34五軸加工策略五軸加工策略參考線(xiàn)精加工參考線(xiàn)精加工參考線(xiàn)精加工策略參考線(xiàn)精加工策略利用參考線(xiàn)的投影產(chǎn)生利用參考線(xiàn)的投影產(chǎn)生多軸的投影加工，適合多軸的投影加工，適合于車(chē)燈插側(cè)花、刻字等于車(chē)燈插側(cè)花、刻字等加工。加工。35五軸加工策略五軸加工策略鉆孔鉆孔 鉆孔鉆孔：1：產(chǎn)生多軸的孔特征產(chǎn)生多軸的孔特征2：產(chǎn)生多軸的鉆孔刀具：產(chǎn)生多軸的鉆孔刀具路徑路徑36五軸加工策略五軸加工策略葉盤(pán)加工葉盤(pán)加工 專(zhuān)專(zhuān)門(mén)門(mén)的的葉葉盤(pán)盤(pán)加加工工策策略略37五軸加工策略五軸加工策略管加工管加工 專(zhuān)專(zhuān)用用的的管管道道加加工工策策略略3