1、五軸加工教程 Cimatron China 技術工程師胡志林使用 5 軸航空銑創建優化渦輪葉片刀路軌跡在該教程中將練習以下內容：1、為葉片創建不帶干涉檢查的高精度精加工，刀軸沿曲面法矢方向2、降低層間快速跳刀高度3、限制刀路軌跡使其在不能實現倒扣加工的機床上運行4、修改切削平面獲得沿葉片軸向更加光順的切削紋理5、使用邊界樣條線獲得比單純切削平面更加光順的刀路軌跡6、應用起始點進入葉片頂端7、應用切向進退刀切削8、使用自動干涉檢查刪除刀尖可能切削渦輪葉片軸的位置9、使用自動干涉檢查使刀具在干涉渦輪葉片的地方傾斜10、應用干涉檢查在尖角處去處多余干涉11、使用筆式跟蹤刀路不帶刀尖干涉檢查獲得更光順

2、的刀路練習 1創建精加工路徑加載葉片并導入 Improt.elt 到 NC 文檔，檢查物體的曲面方向，切換曲面法向向外的是黑色曲面。進入方式：分析曲面方向或工具條上的。注釋：為了使改變對模型有效，導入的數據應該和原始文檔解除關聯，為了反轉某些面的法向，請使用 “手動模式 ”修改曲面方向。創建 5X TP.創建所有曲面的零件并定義毛坯為所有曲面偏移1mm。創建主選項為 5X 航空銑程序。在程序設置中使用以下的設置:選擇刀具按鈕按照以下圖示定義新的刀具確認之后，進入5X 航空銑刀路軌跡對話框。在曲面路徑頁面， 選擇 “等高 ”按鈕然后選擇 “導動曲面 ”按鈕，切換到選擇導動曲面圖標。通用的零件曲面

3、選擇功能有效，選擇綠色的曲面并退出（ MMB ）結束選擇，返回界面。選擇確認，保存計算刀路，刀路顯示如下圖：可以看出退刀高度非常高，我們希望降低快速抬刀高度，編輯程序請選擇連刀頁面設置快速抬刀高度為54mm。刀路顯示如下：保存上面的程序。練習 2精加工角度限制保障在某些機床上進行非倒扣切削一些機床軸在一定角度的范圍內旋轉，不能進行倒扣加工，我們將通過角度限制檢查在 5AxMSurf 內的角度輸出。注釋：一些機床傾斜角度為45 度，這些機床一般不能超過90 度（例如 DMU70V,或 DMU80P.)創建一個新的程序，刀軸控制選項按以下頁面設置：激活在 XZ 平面內的角度范圍設置為0 到 180

4、 度，在 YZ 平面內設置同樣的角度。刀軸方向不會與Z 軸超過 90 度，打開信息框觀察線框模擬，注意到K>=0 。保存并創建新的程序。練習 3-修改加工平面的角度我們希望修改刀路一邊在刀尖使用全切削， 因此平行于刀路軌跡的平面與之關聯的坐標系必須與曲面最高邊界曲線平面重合。注釋：你希望最大限度的在整個零件獲得統一的刀路減少跳刀角度，在多軸加工一個非常小的角度都能引起機床軸非常大的運動。在下圖中可以看出新舊刀路軌跡區別：新程序所有的刀路都平行于葉片頂部曲面，因此第一層切削完全圍繞葉片切削。保存并創建新的程序。練習 4-創建仿型刀路以上刀路軌跡抬刀較多， 為了獲得更少的退刀我們現在需要的是

5、刀具始終在上邊界和下邊界的刀路。可以通過兩種方法定義，曲線或曲面，兩種方法得出的結果不同，我們將演示兩種方法，首先是通過曲線。注釋：仿型刀路在不規則形狀的零件加工中是最常見和廣泛應用的加工策略，打開曲面路徑頁面，改變平行切削為根據兩條曲線仿型加工。打開曲面路徑頁面改變在 XY 平面內的銑削角度和在 Z 向銑削角度 ，設置角度如下圖所示：選擇驅動曲面上輪廓為第一導線，底部曲線為第二導線，改變雙向切削方式為單向切削方式。下圖中可以看出新的刀路軌跡與之前的差別：在下個練習中我們將學習怎樣應用起始點，以及使用進退刀圓弧走刀消除進退刀痕跡。練習 5-為封閉輪廓選擇起始點并應用圓弧進退刀我們將修改刀路軌跡

6、以便在頂端產生重復的切削， 因此根據坐標系建立的平行于刀路軌跡的平面必須為曲面頂部平面的邊界曲線。注釋：對于渦輪葉片的加工最好是在葉片頂部采用小圓弧進退刀而不是大的曲面區，這樣會更好的進行拋光。編輯上個程序，選擇曲面路徑，選擇起始點如下圖。刀路軌跡發生變化，刀路起始點從邊界處開始，側向步距也從選擇的邊界開始。更好的加工策略是應用圓弧進退刀，為了達到此目的，再次編輯上個程序，我們切換到連刀頁面，這里我們應用進刀宏指令切入零件，使用退刀宏指令離開零件。刀路軌跡如下：上圖的進、退刀軌跡并不太理想，我們這里改變切向圓弧為垂直切向半徑，將改變圓弧角度為 90 度。刀路軌跡如下所示：現在我們將應用進、退刀

7、圓弧到所有層里，由于層間步距應該小于間隙的宏指令運動，我們這里設置 300%對于行間的大運動以及行間的小運動我們都選擇應用宏，所以每個小于 300%步距（ 3 倍的 1mm3mm）的運動將會執行打斷進退刀圓弧。如果我們仔細觀察刀路會發現刀具與底部曲面干涉了。下個練習我們將處理這些干涉，保存并創建新的刀路軌跡。練習 6-自動干涉檢查這里有豐富的 5 軸干涉檢查策略，我們可以定義 4 種不同的曲面幾何，定義不同的偏移值，進行高精度的避免干涉計算。注釋：自動干涉檢查是最重要的挑戰之一，3 軸加工我們只要沿Z 軸退刀就可以保障不接觸到任何干涉面， 在 5 軸我們可以定義退刀， 移走刀路或者傾斜刀軸，

8、為了避免干涉請打開干涉檢查頁面，選擇忽略干涉點策略并檢查刀尖位置，選擇所有粉色和藍色的面為檢查曲面。產生的刀路如下圖所示，所有刀尖干涉的地方通過干涉控制被刪除，該方法為處理干涉的基本方法，由于刀具的一些位置被刪除，切削會中斷，我們將在之后的練習中處理該問題。您將看到刀尖不再有干涉，干涉檢查簡單的去除了刀尖的干涉點位，但在刀軸仍然有干涉過程，為了加工更多的驅動曲面刪除干涉點不是最好的方法，這里我們選擇另外的避免干涉的方法 . 打開干涉檢查頁選擇第二項干涉選項， 刀柄控制選擇 “使用最大角度傾斜刀具 ” 并使用側傾角為 +-90，可能我們希望只通過粉色的曲面進行刀軸干涉檢查，所以只選擇檢查曲面 #2 ，檢查曲面上的剩余毛坯應該稍大于公差例如 0.05，檢查頁面應如下。保存并計算觀察TP 結果。練習 7-加工圓角為了加工圓角我們創建平行于曲面的刀路軌跡并進行干涉檢查，打開曲面路徑頁面選擇平行于曲面，選擇單一曲面輪