五軸刀具軌跡設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

　　在進(jìn)行刀具軌跡設(shè)計(jì)之前，CAD三維模型的系統(tǒng)精度盡可能設(shè)置高一些，尤其是在不同的CAD系統(tǒng)之間進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換時(shí)，優(yōu)先采用CATIA(*.model)格式、Parasolid(*.x_t)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，其次采用IGES格式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，當(dāng)使用IGES格式時(shí)，系統(tǒng)精度一般不應(yīng)低于0.01mm，尤其在進(jìn)行五軸高速切削精密零件時(shí)模型的精度、刀具插補(bǔ)精度對(duì)刀具軌跡的輸出有著重要影響。

　　空間曲面軸加工涉及的內(nèi)容比較多，尤其是五軸加工時(shí)更明顯。進(jìn)行五軸加工時(shí)涉及加工導(dǎo)動(dòng)曲面、干涉面、軌跡限制區(qū)域、進(jìn)退刀及刀軸矢量控制等關(guān)鍵技術(shù)。四軸五軸加工的基礎(chǔ)是理解刀具軸的矢量變化。四軸五軸加工的關(guān)鍵技術(shù)之一是刀具軸的矢量(刀具軸的軸線矢量)在空間是如何發(fā)生變化的，而刀具軸的矢量變化是通過擺動(dòng)工作臺(tái)或主軸的擺動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于矢量不發(fā)生變化的固定軸銑削場合，一般用三軸銑削即可加工出產(chǎn)品，五軸加工關(guān)鍵就是通過控制刀具軸矢量在空間位置的不斷變化或使刀具軸的矢量與機(jī)床原始坐標(biāo)系構(gòu)成空間某個(gè)角度，利用銑刀的側(cè)刃或底刃切削加工來完成。刀具軸的矢量變化控制一般有如圖3所示的幾種方式：

　�、貺ine:刀具軸的矢量方向平行于空間的某條直線形成的固定角度方式;

　�、赑atternSurface:曲面法向式為刀具軸的矢量時(shí)刻指向曲面的法線方向;

　　③Frompoint：點(diǎn)位控制刀具軸的矢量遠(yuǎn)離空間某點(diǎn);Topoint：刀具軸的矢量指向空間某點(diǎn);

　�、躍warfDriver：刀具軸的矢量沿著空間曲面(曲面具有直紋性)的直紋方向發(fā)生變化;

　　⑤刀具軸矢量連續(xù)插補(bǔ)控制。從上述刀具軸的矢量控制方式來看，五軸數(shù)控銑削加工的切削方式可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的加工來進(jìn)行合理的刀具軌跡設(shè)計(jì)規(guī)劃。

　　UGII/ContourMilling三軸高速等高分層粗銑削時(shí)，刀具軌跡之間的圓弧過渡。高速銑削加工的支持：系統(tǒng)提供的等高分層加工應(yīng)用于高速銑削場合，在轉(zhuǎn)角處以圓角的形式過渡，避免90度急轉(zhuǎn)(高速場合對(duì)導(dǎo)軌和電機(jī)容易損壞)，同時(shí)采用螺旋進(jìn)退刀，系統(tǒng)還提供環(huán)繞等多種方式支持高速加工刀具軌跡的生成策略。UGII/VariableAxisMilling可變軸銑削模塊支持定軸和多軸銑削功能，可加工UGII造型模塊中生成的任何幾何體，并保持主模型相關(guān)性。該模塊提供多年工程使用驗(yàn)證的3~5軸銑削功能，提供刀軸控制、走刀方式選擇和刀具路徑生成功能。刀具軸矢量控制方式、加工策略。

　　UGII/SequentialMilling順序銑模塊可實(shí)現(xiàn)控制刀具路徑生成過程中的每一步驟的情況、支持2~5軸的銑削編程、和UGII主模型完全相關(guān)，以自動(dòng)化的方式，獲得類似APT直接編程一樣的絕對(duì)控制、允許用戶交互式地一段一段地生成刀具路徑，并保持對(duì)過程中每一步的控制、提供的循環(huán)功能使用戶可以僅定義某個(gè)曲面上最內(nèi)和最外的刀具路徑，由該模塊自動(dòng)生成中間的步驟、該模塊是UGII數(shù)控加工模塊中如自動(dòng)清根等功能一樣的UGII特有模塊，適合于高難度的數(shù)控程序編制。如圖4所示分別為三軸聯(lián)動(dòng)與五軸聯(lián)動(dòng)加工刀具軌跡示意圖及產(chǎn)品加工實(shí)物。