现代数控编程技术(第05讲--数控铣削加工及编程--五轴)

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1、第5讲数控铣削加工及编程—五轴数控铣削加工编程技术∑概述∑前倾角与侧偏角∑CAM软件中常用的刀具姿态控制方式∑五轴加工机床及其工艺特点概述∑五轴加工的特点五轴加工与三轴加工相比，具有以下特点：ß加工效率高减少制作流程，减少工件装夹次数，减少放电区域，较少模具抛光工序。ß加工质量高使用较短的刀具，稳定的加工精度，平滑的表面质量。ß改善刀具切削环境ß刀具可达性好ß避免过切ß清角彻底∑五轴加工的种类ß五轴联动加工根据不同的切削角度来调整刀具的倾斜角度。ß五轴定位加工即“3+2（五面体）”的加工方式，指两个旋转轴轴根据不同型面的需要

2、转到一定的角度，然后锁紧进行加工，当加工完某一区域后，再根据需要调整两个旋转轴的角度。前倾角与侧偏角∑前倾角与侧偏角ß前倾角(Titleangle)α：也叫后跟角前倾角表示刀具在刀具路径方向上与刀具路径法向之间的夹角。ß侧偏角(Yawangle)β:也叫侧倾角侧偏角表示刀具在与刀具路径垂直的方向上与刀具路径法向之间的夹角。ß前倾角与侧倾角对加工的影响刀具的有效切削半径为：2/32r=a2r2⎛⎜1+tanθ⎞⎟其中tanθ=tanαsinβe⎜222⎟⎝a+rtanθ⎠可以看出，当前倾角和侧倾角（绝对值）增大时，刀具的有效切

3、削半径减小，刀具的切削效率降低。但增大前倾角和侧倾角可以避免刀具与工件发生干涉。CAM软件中常用的刀具姿态控制方式1）固定方向：刀轴矢量始终与定义的向量平行2）朝向点：加工过程中刀具刀尖指向恒定的点。3）自点：加工工程中刀具末端指向恒定的。4）朝向线：加工过程中刀具刀尖指向一条恒定的直线。5）自线：加工过程中刀具末端指向一条恒定的直线。UG中还包括：RelativetoVector：相对于矢量通过指定引导角度与侧斜角度，来定义相对于一个矢量的可变刀轴矢量。NormaltoPart：垂直于零件表面使可变刀轴矢量在每一个接触点出

4、垂直于零件几何表面。RelativetoPart：相对于零件表面通过指定引导角与倾斜角，来定义相对于零件几何表面法向矢量的可变刀轴矢量。4-AxisNormaltoPart：四轴垂直于零件表面通过指定旋转轴（即第四轴）及其旋转角度来定义刀轴矢量。4-AxisRelativetoPart：四轴相对于零件表面通过指定第四轴及其旋转角度、引导角度与倾斜角度来定义刀轴矢量Dual4-AxisonPart：双四轴于零件表面上与四轴相对于零件表面法向非常相同，只是它只能用于Zig-Zag切削方法，并且分别对Zig方向与Zag方向进行切削

5、。Interpolate：插补插补刀轴通过在指定点定义矢量来控制刀轴矢量。只有在变轴铣操作中，选择曲线与点驱动方法或曲面驱动方法时，插补刀轴选项才可使用。NormaltoDrive：垂直于驱动表面在每一个接触点处，创建垂直于驱动曲面的可变刀轴矢量。SwarfDrive：直纹面驱动用驱动曲面的直纹线来定义刀轴矢量。RelativetoDrive：相对于驱动表面通过指定引导角度与倾斜角度，来定义相对于驱动曲面法向矢量的可变刀轴矢量。4-AxisNormaltoDrive：四轴垂直于驱动表面通过指定旋转轴（即第四轴）及其旋转角度来

6、定义刀轴矢量。4-AxisRelativetoDrive：四轴相对于驱动表面通过指定第四轴及其旋转角度、引导角度与倾斜角度来定义刀轴矢量。Dual4-AxisonDirve：双四轴于驱动表面上与Dual4-AxisonPart情况相同，只是用驱动曲面的法向替代了零件几何表面的法向。SameasDrivePath：复制刀轴从存在的操作中复制刀轴矢量。UserFunction：用户自定义刀轴五轴加工机床及其工艺特点ß刀具摆动型(1)两个转动轴都作用于刀具上(2)定轴，动轴(3)摆动机构结构较复杂，一般刚性较差，但运动灵活刀具回转

7、/摆动型(B-A)结构图ß刀具与工作台回转/摆动型(1)刀具与工件各具有一个转动运动(2)两个回转轴在空间的方向都是固定的(3)特点介于上述两类机床之间。刀具与工作台回转/摆动（A’-B）结构图ß工作台回转/摆动型(1)两个转动轴都作用于刀具上(2)定轴，动轴(3)摆动机构结构较复杂，一般刚性较差，但运动灵活工作台回转/摆动型(A’-C’)结构图Thanks…谢谢！