Powermill五軸功能.ppt

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1、POWERMILL8五軸功能介紹 五軸機(jī)床的定義 含義： 多數(shù)實(shí)用五軸機(jī)床是由三個(gè)直線坐標(biāo)軸 和二個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組成的。 直線坐標(biāo)軸為 X、 Y、 Z軸，那么： 繞 X軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱為 A軸 繞 Y軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱為 B軸 繞 Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸稱為 C軸 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。 五軸機(jī)床的分類 根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的不同的 位置分布，五軸機(jī)床可以 分為三大類型： 1：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸都在 工作臺(tái)上。 方位角工作臺(tái)為 A，繞 X 旋轉(zhuǎn)；仰角工作臺(tái)為 C， 繞 Z旋轉(zhuǎn) 五軸機(jī)床的分類 2：工作臺(tái)和主軸頭 復(fù)合旋轉(zhuǎn) 。 B軸或者 A軸在主軸頭 上， C軸在工作臺(tái)上。 傾斜旋轉(zhuǎn)主軸為 B

2、軸繞 Y 旋轉(zhuǎn)或者傾斜旋轉(zhuǎn)主軸為 A軸繞 X旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái) 為 C軸繞 Z旋轉(zhuǎn) 五軸機(jī)床的分類 3：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸都在主軸 頭上 擺動(dòng)頭 C軸繞 Z旋轉(zhuǎn) , 傾斜刀具 B軸繞 Y旋轉(zhuǎn) 五軸面向?qū)ο?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 的連續(xù)、平滑的自由 曲面 。 如 航空 發(fā)動(dòng)機(jī) 和汽輪機(jī)的葉片， 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 腔、斜孔的殼體和 模具 由整體材料鏤銑而成的精密儀 器、儀表，醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)器械， 以及家用、辦公用的 電器 和兒 童玩具等產(chǎn)品的零件 五軸加工優(yōu)勢(shì) 加工質(zhì)量 刀具裝夾最短 加工精度更高 表面質(zhì)量更好 加工效率 刀軸的傾斜可以加工

3、更加 復(fù)雜的模型 最少的裝夾次數(shù)完成全部 加工工序 五軸加工分類 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： 3+2軸加工 4+1軸加工 五軸聯(lián)動(dòng)加工 五軸加工分類 3+2軸加工 3+2軸加工屬于一種定 位加工，簡單的說就是先將 工件或者刀具旋轉(zhuǎn)到合適的 角度，再進(jìn)行三軸加工。 這 種功能可使需多次單獨(dú) 3軸 加工才能完成的零件僅通過 一次裝夾即可完成全部加工 。它可直接加工零件的底切 特征及較刀具最大長度深的 零件的側(cè)壁，在編程中表現(xiàn) 為對(duì)用戶坐標(biāo)系進(jìn)行定位。 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 ，以防止和避免過切產(chǎn)生。 五軸加工分類 4+1軸加工

4、 4+1軸加工也屬于一 種定位加工，加工過 程中其中的一個(gè)旋轉(zhuǎn) 軸保持固定的角度即 靜止?fàn)顟B(tài)，另外的一 個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸處于運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)。 右圖中：機(jī)床具有的旋轉(zhuǎn)軸為 B、 C 軸，那么 B軸保持固定的 60度角， 而 C軸一直處于處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 60 五軸加工分類 五軸聯(lián)動(dòng)加工 五軸聯(lián)動(dòng)加工： 床頭或工作臺(tái)除沿三維坐標(biāo) 系做線性移動(dòng)外 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸也同時(shí)做旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。 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 過切的區(qū)域，確保刀具路徑無 過切。所有產(chǎn)生的刀具路徑在 加工前，請(qǐng)確保其已進(jìn)行過仿真模擬加工檢查。 五軸刀軸控制 五軸刀軸控制 ： 垂直（三軸） 前傾 /側(cè)

5、傾 朝向點(diǎn) 自點(diǎn) 朝向直線 自直線 朝向曲線 自曲線 固定方向 自動(dòng)避免碰撞 SWARF精加工 五軸刀軸控制 前傾 前傾角： 為刀具沿刀具路徑 方向的給定角度；如果 這個(gè)角度的設(shè)置為零， 則刀具方向?qū)榈毒呗?徑的法向。刀具路徑的 法向?yàn)榈毒呗窂疆a(chǎn)生過 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 。 五軸刀軸控制 側(cè)傾 側(cè)傾角 ： 為和刀具路徑方 向垂直方向的給定 角度。如果這個(gè)角 度的設(shè)置為零，則 刀具方向?qū)榈毒?路徑的法向。刀具 路徑的法向?yàn)榈毒?路徑產(chǎn)生過程中將 其投影到曲面數(shù)據(jù) 上時(shí)的方向。對(duì)

6、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。 五軸刀軸控制 朝向點(diǎn) 朝向點(diǎn)： 在加工過程中， 刀具的軸向方向總 是朝著指定的加工 位置（ X、 Y、 Z)。 適合于加工外部 形狀（如型芯） 五軸刀軸控制 自點(diǎn) 自點(diǎn)： 在加工過程中， 刀具的軸向由指定 的點(diǎn)位置（ X、 Y、 Z)放射狀出去，刀 軸總是背向指定的 那一點(diǎn)。 適合加工內(nèi)部形 狀（如型腔） 五軸刀軸控制 朝向直線 朝向直線： 在加工過程 中，刀具的軸向 方向總是朝著指 定的一條直線， 直線為點(diǎn) +IJK方 向。 適合于加工外 部形狀（如型芯 五軸刀軸控制 自直線 自直線 在加工

7、過程中， 刀具的軸向由指定 的一條直線放射狀 出去，刀軸總是背 向指定的那一條直 線。 適合加工內(nèi)部形 狀（如型腔） 五軸刀軸控制 朝向曲線 朝向曲線 ： 在加工過程中，刀 具的軸向方向總是朝 著指定的一條曲線， 曲線是用參考線來定 義的。 五軸刀軸控制 自曲線 自曲線： 在加工過程中， 刀具的軸向由指定 的一條曲線放射狀 出去，刀軸總是背 向指定的那一條曲 線。曲線也是由參 考線來定義的。 五軸刀軸控制 固定方向 固定方向： 在加工過程中 ，刀具軸向始終 保持不變。 刀具的軸向是 通過 IJK的數(shù)值來 固定的 五軸刀軸控制 SWARF加工 Swarf 加工 通過已選曲面產(chǎn) 生刀具路徑 通過線

8、框產(chǎn)生 支持所有類型的 刀具包括錐型刀 具 根據(jù)曲面經(jīng)緯線產(chǎn) 生自動(dòng)的前側(cè)傾角 度控制 五軸刀軸控制 SWARF加工 五軸刀軸控制 自動(dòng)避免碰撞 自動(dòng)避免碰撞 五軸刀軸控制 刀軸限界 刀軸限界： 1：通過方位角控制 2：通過仰角控制 五軸加工策略 POWERMILL8幾乎所 有的三軸加工策略 （包括粗加工和精 加工），只要對(duì)刀 軸進(jìn)行編輯處理， 都可以用來作為五 軸的加工策略。 五軸加工策略 平行精加工 平行精加工策略 刀軸控制：設(shè)置 前傾角為 0，側(cè)傾 角為 30 五軸加工策略 等高精加工 等高精加工策略 刀軸控制：設(shè)置前傾 角為 0，側(cè)傾角為 30 五軸加工策略 點(diǎn)投影精加工 點(diǎn)投影精加工

9、策略 適合加工球狀模 型，需要定義原點(diǎn) 的位置，是通過輸 入 X Y Z的數(shù)值來確 定原點(diǎn)的空間位置 五軸加工策略 直線投影精加工 直線投影精加工 需要定義直線 的起始點(diǎn)（ X Y Z) ，以及直線的方 位角、仰角和高 度。 五軸加工策略 曲線投影精加工 曲線投影精加工策略 需要預(yù)先指定一條參考 線 五軸加工策略 曲面投影精加工 曲面投影精加工策略 在模型上選取一個(gè)曲 面進(jìn)行曲面投影加工 也可以增加輔助面來 進(jìn)行曲面投影精加工 五軸加工策略 輪廓精加工 輪廓精加工策略 需要選取待加工 的曲面，適合加工 細(xì)小的凹槽 五軸加工策略 參考線精加工 參考線精加工策略 利用參考線的投影產(chǎn)生 多軸的投影加工，適合 于車燈插側(cè)花、刻字等 加工。 五軸加工策略 鉆孔 鉆孔 ： 1： 產(chǎn)生多軸的孔特征 2：產(chǎn)生多軸的鉆孔刀具 路徑 五軸加工策略 葉盤加工 專 門 的 葉 盤 加 工 策 略 五軸加工策略 管加工 專 用 的 管 道 加 工 策 略 交互式刀軸編輯 POWERMILL新 添了一刀具路 徑編輯工具， 用戶可選取刀 具路徑區(qū)域編 輯，在該區(qū)域 內(nèi)重新定義刀 軸矢量。 五軸機(jī)床仿真 機(jī)床仿真全面 碰撞檢查 機(jī)床仿真將 指出超出機(jī)床加 工范圍的區(qū)域以 及可能碰撞的區(qū) 域，及時(shí)調(diào)整裝 夾位置和預(yù)防碰 撞的發(fā)生，避免 造成不必要的損 失。