Powermill五轴功能
PowerMILL 2012 5轴内容18-12
简介能检查机床-零件之间是否存在潜在碰撞，是对5轴加工应用程序的基本要求。
为此，PowerMILL 提供了一个额外机床工具栏，供用户仿真刀具路径。
标准机床仿真纯属供直观查看，用户需仔细检查碰撞。
不过用户也可付费购买供选的机床仿真模块，使用该模块进行动态仿真时，在出现碰撞的位置，仿真会自动停止，屏幕上出现一警告信息，直到用户确认（点击确认），随后系统会将发生碰撞的刀具路径注册到碰撞列表。
机床零件(例如床身、主轴、旋转工作台、刀架等) 保存为一组独立的三角形模型，这些模型注册在一个 mtd 文件，该文件在仿真过程中可控制各个三角形模型的方向和位置。
PowerMILL 安装数据中提供了三个基本的多轴机床仿真 (.mtd ) 文件，通常它位于C 驱动器的以下目录:C:\Program Files\Delcam\PowerMILL13.0.06\file\examples\MachineData培训所用计算机的D 盘上有大量的 mtd 文件，这些文件都是基于实际机床数据而设置，它们位于:...\PowerMILL_Data\MachineData机床仿真 (.mtd) 文件中的全部模型所使用的控制移动和限界都是通过精确复制实际使用机床参数得到。
由于设计变化，设置标准的不同以及公差原因，每个机床仿真 (.mtd) 文件及其相关的模型都必须针对每个机床进行测试和精确调试。
1 删除全部，重设表格。
2 打开只读项目:...\PowerMILL_Data\five_axis\Collision_Simulation\Swarf_Check3 选取文件 – 保存项目为:...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\MCTool-simulation11. 机床仿真4 右击浏览器视窗中的刀具路径 - Outer Swarf，从弹出菜单选取自开始仿真。
5 于是仿真工具栏即出现在屏幕。
6 从主下拉菜单选取查看－工具栏－机床，打开机床工具栏。
PowerMILL 2012 5轴内容18-7
6. 镶嵌参考线精加工简介这个5轴策略路径不仅沿镶嵌参考线，同时还自动相对于曲面法向应用刀轴方向。
镶嵌参考线是标准参考线通过使用编辑–镶嵌选项的投影结果，可沿Z轴向下投影，也可朝向模型上的最近点投影。
镶嵌参考线精加工–雕刻1 打开只读项目:...\PowerMILL_Data\five_axis\ 5axis_Embedded_Pattern\TrimPart-Start模型包含一些线框文字和一条绕外形的‘划线’ 曲线。
最初将使用这些曲线来一条独立的参考线，然后再通过这两条新的参考线产生镶嵌参考线。
2 选取文件–保存项目为:...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Trim-Part3 激活刀具路径BN16-Form-FIN，恢复镶嵌参考线的参数和设置。
4 激活刀具BN2。
5 选取图形域的线框文字‘TYPE 1’6 右击 PowerMILL 浏览器中的参考线，从弹出菜单选取产生参考线。
7 右击新产生的参考线，从弹出菜单选取模型，插入所需的线框文字‘TYPE 1’第一条参考线包含文字TYPE 1，它位于部件模型之上。
这条参考线随后可用来产生沿Z轴投影到模型上的镶嵌参考线。
镶嵌参考线也将拾取并保存曲面法向。
8 重新命名参考线为‘Text’。
9 右击浏览器中的参考线，从弹出菜单中选取编辑–镶嵌。
10 从弹出菜单选取模型–投影，并应用对话视窗。
于是浏览器中产生一名称为Text_1的沿Z轴向下投影的镶嵌参考线并以标记。
原始参考线仍然保留。
11 选取刀具路径策略图标，打开新的策略表格，12 从精加工页面选取镶嵌参考线精加工选项。
13 严格按照下图填写镶嵌参考线精加工表格。
▪驱动曲线- Text_1▪轴向偏置-3▪不勾取过切检查勾取上限，设置值为-114 设置刀轴为前倾/侧倾，两个值均为0。
镶嵌参考线精加工中必须确认刀具沿当前刀轴方向下切和撤回。
(撤回和接近距离5)。
15 设置撤回和接近距离5 (如上图所示)。
PowerMILL 2012 5轴内容18-3
定位刀具移动设置定位刀具移动时，尤其需要注意防止刀具出现任何可能的碰撞，确认设置不超过机床旋转行程极限。
为此建议使用以下三种方法:▪在开始点和结束点表格中使用绝对坐标。
▪在NC程序中插入策略性的用户坐标系。
▪在3D空间中使用参考线精加工策略。
▪产生后处理选项文件，它可自动输出自/到机床移动，NC程序中每条刀具路径开始和结束处的最大Z高度。
在这种情况下会忽略插入到NC程序中的用户坐标系。
使用开始点和结束点控制刀具移动可在开始点和结束点表格中通过使用绝对值（指定XYZ坐标），来控制定位刀具移动。
这个方法已在第一章：3+2轴加工中的第一个范例中使用。
以绝对坐标输入开始点和结束点，使刀具位于零件之上可安全旋转进行快进XY移动的位置。
2. 定位刀具移动NC程序中通过用户坐标系控制刀具移动也可在NC程序列表中的刀具路径间有意地增加一些用户坐标系来控制定位刀具移动。
如果需要，也可将NC程序列表中的用户坐标系注册为一换刀点。
当刀具移动到某个用户坐标系位置后，如果需要即可进行旋转运动，使刀具对齐于用户坐标系的Z 轴(移动、旋转是NC参数选择的缺省设置)。
下面的4个图演示了刀具在运行加工策略前移动到3个用户坐标系位置并做旋转运动的情况。
使用用户坐标系控制刀具在零件周围运动时，通常可使用各个策略所涉及到的开始点和结束点表格中的第一点和最后一点。
3D空间使用参考线精加工控制刀具移动可通过将某个参考线精加工策略作为3D空间中刀具运行的驱动曲线来控制定位刀具移动。
刀具位置变换过程中可使用一侧倾角来使刀具始终保持于某个方向。
范例我们将打开一个包含4个独立3＋2轴精加工刀具路径的已有项目，并将这些刀具路径添加到NC程序，随后在NC程序中增加适当的刀具定位移动，以防止刀具在各个刀具路径间移动时，刀具和零件表面发生碰撞。
1 选取文件–打开项目:...\PowerMILL_Data\FiveAxis\PositionalMoves\AngledPockets-Start2 选取文件–保存项目为：...\COURSEWORK\PowerMILL_Projects\AngledPockets3 右击PowerMILL 浏览器中的NC程序，从弹出菜单选取参数选择。
PowerMILL五轴培训
自点：
1. 刀轴将保持通过一个用户设定的点，并将保持背离 该固定点。 2. 朝向点适用于凹模型的加工，特别是带有型腔、负 角面的凹模零件加工
朝向直线：
1. 刀轴将保持通过一条用户自定义的直线，刀具刀尖保持指向所设 定的直线。 2. 朝向直线适用于凸模型的加工，特别是带有陡峭凸壁、负角面的 零件加工。
减少跳刀可以用任意 开粗公差0.03-0.06 精加工公差0.005-0.01 根据具体材料刀具决定 开粗为刀具的0.8倍 精加工为刀具的0.6倍
不勾为一粗 勾起为二粗
偏置：
凹型的模型形状
凸型的模型形状
台阶切削：
意思是开粗留下来的台阶进 行补刀，比较浪费时间，通 常不打勾。（除非加工后留 下来的台阶比较大）
加工思路： 1.编程中注意其工件的安全高度，刀具快速移动到安全高度是否 会干涉到工件 2.创建残留模型,帮助分析残料情况，作为加工毛坯 3.根据机床的结构，进行判断，是否能定向到指定的轴向
定位五轴加工实例
输入模型3plus2b.dgk进行实例讲解
在编辑3+2轴刀具路径时，使用 的是用户坐标系，但是后处理 3+2轴刀具路径为NC程序时， 必须设置坐标系为对刀坐标系。
PowerMILL多轴培训
软件使用入门
1．PowerMILL操作界面、菜单形式、图标功能 2．装载模型 3．坐标系设定 4．毛坯定义 5．各类刀具的参数设定 6．设置安全Z高度、进给率及转速 7. 刀具路径仿真 8. NC程序（后处理和NC数据输出） 9. 保存项目 10. PowerMILL一简单范例流程
装载模型
常用文件夹
根目录文件夹
用户自定义文件夹
支持各类常用模 型的格式
坐标系设定
powermill功能
powermill功能Powermill是一种先进的计算机数控加工系统，由Delcam开发设计。
它是一种高效的、功能强大的加工软件，广泛应用于模具加工、五轴加工、螺旋伞齿轮加工等领域。
Powermill具有许多独特的功能，使其成为机械加工行业的一种首选软件。
Powermill具备强大的五轴加工功能。
五轴加工是一种新颖的加工方式，它能够在一次夹紧中完成多角度的加工操作。
Powermill通过以圆心法为基础的加工方法，减小了加工时间，提高了加工质量和稳定性。
此外，Powermill还具有智能五轴刀具路径生成功能，能够自动计算最佳刀具路径，减小机床的振动和刀具的进给力，从而提高切削效率和加工质量。
Powermill还具有强大的刀路优化功能。
刀路优化是一种提高刀具使用寿命和加工效率的方法。
Powermill通过优化刀路和降低切削力，使加工过程更加平稳和高效。
此外，Powermill还能够根据加工材料和刀具材料动态调整切削参数，以获得最佳的切削效果。
Powermill还具有可视化的加工仿真功能。
通过仿真，操作者可以在实际加工之前，通过虚拟加工来预测加工结果。
Powermill的仿真功能可以显示出加工过程中的任何问题，如刀具的碰撞、机床的振动等。
通过及时发现并解决这些问题，可以避免加工过程中的意外事故，提高加工效率和质量。
Powermill还具备强大的自动化加工功能。
自动化加工是一种提高工作效率的方法。
Powermill能够自动计算最佳的加工路径，自动选择刀具和切削参数，实现全自动化的加工操作。
此外，Powermill还具备智能无缝连接功能，能够在不同的加工工序中实现平滑过渡，提高加工效率和加工质量。
总之，Powermill是一种功能强大的计算机数控加工系统。
它具有五轴加工、刀路优化、加工仿真和自动化加工等多种功能，能够提高加工效率和质量，降低人工和材料成本。
随着科技的不断发展，Powermill将在机械加工行业发挥更加重要的作用。
PowerMILL 2012 5轴内容18-2
1. 3 + 2 轴加工简介3 + 2 轴加工进行标准X Y Z变换前，可首先对主轴和/或工作台进行分度处理，重新对齐定位刀具。
分度可通过手工实现或是通过CNC控制器实现。
产生3 + 2 轴加工最常用的方法是通过用户坐标系，使其Z轴位于适当的刀轴方向。
随后将相对这个用户坐标系进行标准的3轴策略及下切和撤回运动。
因此，没有PowerMILL Multi-Axis授权的用户也可产生3+2轴加工策略，只要通过使用独立的用户坐标系来控制刀轴方向，并经NC参数选择表格，将表格中自动刀具对齐定位设置为关，输出NC数据即可。
然而，如果具备完整的多轴授权，产生3 + 2 轴刀具路径会更快，更简便，因为多轴授权提供了比非多轴授权多很多的选项，它很少依赖独立的用户坐标系。
3 + 2 Axis加工可：a 相对于普通刀具设置基准，一次装夹即可加工部件除底面之外的全部形面。
b 使用标准长度刀具加工深的侧壁。
c 加工倒勾型面特征。
3 + 2 轴加工范例1 打开以下项目:...\PowerMILL_Data\five_axis\3plus2_as_5axis\3Plus2-ex1-Start2 保存项目为:...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\3Plus2-ex1输入项目中已有一个3轴初加工和两个精加工策略。
同样，项目中已包含多个用户坐标系，其中一个在模型顶部Z175处，将使用此坐标系作为主加工原点。
其它4个用户坐标系将在随后用来帮助多轴加工策略间的定位移动。
3 选取一等轴查看并研究加工方案。
我们可看到零件上相对较高的一侧及三个凹槽的方向，如果仅使用Z轴方向刀具设置进行3轴加工，无法完成全部加工。
将首先给位于X方向的这个型腔指定一新的用户坐标系来控制其中一个3 Plus 2 –刀轴对齐定位。
4 右击 PowerMILL 浏览器中的用户坐标系，从弹出菜单选取产生并定向用户坐标系–用户坐标系对齐于几何形体。
powermill后处理编写(5轴)
5轴主轴头选项文件设置( Up dated 31/01/2001 )以下链接给出的是一个5轴主轴头范例图示:- ( 主轴头回转轴)第4旋转轴和第5旋转轴要求下面是多轴旋转加工需在选项文件中定义的内容。
:-( 范例中定义了三个主旋转轴，A , B , 和C ，但实际应用中多旋转轴加工系统仅会使用其中两个。
)define format ( A B C ) ## 内建源文件中可能已经定义metric formatsleading zeros = falsetrailing zeros = truedecimal point = truedecimal places = 3imperial formatsleading zeros = falsetrailing zeros = truedecimal point = truedecimal places = 4end defineword order = ( + A B C ) ## 仅当内建字排序列表中间没有时需要block order = true ## 不考虑内建排序列表，使用"define block xxx. " 排序define keysazimuth axis = C## 第4旋转轴通常为方位角( 立柱回转) elevation axis = B## 第5回转轴通常为仰角( 主轴回转)end define## " A, 和/或B, 和/或C " 均需插入到Rapid 快进和Linear 线性程序段中，其和对齐轴相关。
( 范例图示，B绕Y旋转，C绕Z旋转) define block move rapidN ; G1 ; G2 ; G3 ; G6 ; X ; Y ; Z ; B ; C ; S ; H ; M1 ; M2end definedefine block move linearN ; G1 ; G2 ; X ; Y ; Z ; B ; C ; F ; M1 ; M2end define旋转轴参数设置以下参数需包含在旋转轴选项中。
Powermill五轴加工策略
首先，我们可以从精加工表格里面分出：那些策略支持五轴加工，那些不支持。
对于方框里面的加工策略，他们都有一个共同点：就是刀轴选项表格是不能被激活的（swarf 加工策略里面也是不能激活的，但是是自动调整的）。
刀轴的缺省状态是垂直的，也就是说不能用于五轴加工。
这些加工策略可以通过一个转换来实现五轴加工。
这个中间的工具就是参考线加工策略。
也就是说三维偏置、等高、5种清角加工、最佳等高8种加工策略可以通过参考线精加工转换成5轴加工策略。
下面我们将距离说明如何设置参数实现这个目的。
第一种。
五轴等高加工可以看出，如果采用普通的三轴加工，将不得不增加刀具的长度。
增加了刀具长度将不可避免带来诸如——切削速度降低、跳动增大等影响加工效率以及加工精度的一系列因素。
采用5轴加工可以很好的解决这个问题。
具体参数设置看附图^_^说明1：前倾/侧倾前倾角为刀具沿刀具路径方向的给定角度；侧倾角为和刀具路径方向垂直方向的给定角度。
如果这两个角度的设置均为零，则刀具方向将为刀具路径的法向。
刀具路径的法向为刀具路径产生过程中将其投影到曲面数据上时的方向。
对参考线精加工而言，此方向始终为垂直的；对投影精加工而言，其方向随局部投影方向的变化而变化。
说明2：驱动曲线中，勾选使用刀具路径。
这里将选用3轴的等高路径作为驱动曲线。
着重需要说明的是第3点：基础位置要选择“自动”。
只有选择为自动的情况下，才能与刀轴定位方式表格相匹配。
在基础位置内一共有三种选项其实你仔细考虑一下5轴，她同样不是想象的那么复杂，都是人为的把她搞复杂化了。
我想对于以上8种加工策略的三轴变5轴的刀路大家一看就可以明白了吧。
其他的策略和5轴加工常识将在以后的帖子里面讨论^_^刀具参数。
Powermill在五轴机床上轮胎模具中的应用
Powermill在五轴机床上轮胎模具中的应用传统的立式加工中心三轴联动加工的应用是最为广泛的加工方式，刀具始终处于立式状态，球头铣刀切削点的切削速度无法得到优化处理，那么单纯的三轴立式加工已无法满足当今加工的飞速发展，所以5轴联动高速加工机床应境而生！五轴加工适用于复杂、工序多、精度要求高、需用多种类型普通机床和繁多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的具有适当批量的零件。
如：汽车的发动机缸体、变速箱体，机床的床头箱、主轴箱，柴油机缸体，齿轮泵壳体，轮胎，叶轮、螺旋桨、各种曲面成型模具等。
本文针对五轴加工技术的特点，论述了powerMill软件的五轴加工功能和五轴的刀路轨迹策略，通过轮胎模具加工为实例，来介绍五轴加工的具体应用及特点。
前言随着中国汽车工业的蓬勃发展，轮胎作为其中的一项重要环节，其地位受到了前所未有的重视;另一方面，在轮胎的制造过程中，无论是造型设计计算机化，还是新型复合材料及纳米技术的引进，都使得轮胎工业发生了巨大的变革。
在现阶段，轮胎模具加工企业只有不到1%的厂家使用4-5轴的加工中心，加上操作水平和对软硬件的认知度有限，远没有将效益发挥出来。
在轮胎模具加工中，花纹的尺寸和形状直接影响轮胎的工作性能，不仅能改善车辆行驶中与不同路面的接触特性，而且是车辆高速行驶的一项重要安全指标;中国正在全面发展高速公路，对轮胎也就提出了更高的技术要求。
所以国产轮胎模具如果不能突破由此造成的瓶颈，就很难适应市场的需要，势必被市场淘汰。
为了满足模具行业加工需求的不断发展和变化, DMG公司设计推出了很多类型的五轴机床。
一.五轴加工的主要优点是其能够通过一次装夹加工复杂的形状。
与多次装夹相比，五轴加工能够在很大程度上减少加工时间和夹具数量，提高生产效率。
而且，多次装夹过程中极易在拆装工件时产生装夹误差。
如图1所示图1另外，五轴加工一个重要的优点是其能够用较短的刀具进行加工，这是因为加工时摆头/转台可以缩短刀具和工件的距离且刀具可以基于工件面移动。
powermill后处理编写(5轴)
( Up dated 31/01/2001 )以下链接给出的是一个5轴主轴头范例图示 :- ( 主轴头回转轴 )第4旋转轴和第5旋转轴要求下面是多轴旋转加工需在选项文件中定义的内容。
:-( 范例中定义了三个主旋转轴， A , B , 和 C ，但实际应用中多旋转轴加工系统仅会使用其中两个。
)define format ( A B C ) ## 内建源文件中可能已经定义metric formatsleading zeros = falsetrailing zeros = truedecimal point = truedecimal places = 3imperial formatsleading zeros = falsetrailing zeros = truedecimal point = truedecimal places = 4end defineword order = ( + A B C ) ## 仅当内建字排序列表中间没有时需要block order =true ## 不考虑内建排序列表，使用"define block xxx. " 排序define keysazimuthaxis = C## 第4旋转轴通常为方位角 ( 立柱回转 )elevationaxis = B## 第5回转轴通常为仰角 ( 主轴回转 )end define## " A, 和 /或B, 和 /或C " 均需插入到Rapid 快进和Linear 线性程序段中，其和对齐轴相关。
( 范例图示，B绕Y旋转，C绕Z旋转)define block move rapidN ; G1 ; G2 ; G3 ; G6 ; X ; Y ; Z ; B ; C ; S ;H ; M1 ; M2end definedefine block move linearN ; G1 ; G2 ; X ; Y ; Z ; B ; C ; F ; M1 ; M2 end define旋转轴参数设置以下参数需包含在旋转轴选项中。
PowerMILL 2012 5轴内容18-10
9. 自动碰撞避让简介自动碰撞避让可用于垂直刀轴对齐定位的操作，以避免刀柄和侧壁的摩擦以及夹持和部件的碰撞。
系统可自动将那些无法避免碰撞的刀具路径区域排除在刀具路径之外。
1 打开项目:...\PowerMILL_Data\five_axis\CollisionAvoidance\Start-CollisionAvoid2 从主菜单选取文件－保存项目为:...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Collision-Avoid3 在浏览器中激活刀具BN5short。
4 点击主工具栏中的刀具路径策略，打开策略选取对话视窗。
5 从精加工页面选取等高精加工选项。
6 严格按照以下几个图在等高精加工表格中的相关页面中输入相应的值。
▪刀具路径名称: BN5-CZ▪下切步距: 1▪激活边界2▪剪裁: 保留外部7 选取刀轴页面。
▪勾取自动碰撞避让。
8 选取碰撞避让页面。
▪设置倾斜方法 - 侧倾，刀柄间隙1，夹持间隙1。
9 计算此等高精加工刀具路径。
10 使用下图所示值，应用切入和切出为第一选择- 水平圆弧，第二选择- 垂直圆弧。
11 选取从前查看并仿真此刀具路径，观察自动碰撞避让如何进行。
12 不激活边界2。
13 点击主工具栏中的刀具路径策略，打开策略选取对话视窗14 从精加工页面选取参考线精加工选项。
15 严格按照下图在参考线精加工表格中输入相应的值。
▪刀具路径名称: BN5-Patt▪驱动曲线: Shallow16 选取刀轴页面。
17 选取碰撞避让页面。
设置倾斜方法-侧倾，刀柄间隙1，夹持间隙1。
18 计算此等高精加工刀具路径。
输入的项目中包含了一条用户定义参考线Shallow。
19 应用切入和切出为第一选择- 垂直圆弧–角度90，半径6 ，第二选择- 水平圆弧–角度90–半径6。
20 选取从前查看，仿真刀具路径，查看自动碰撞避让操作。
垂直刀轴方向是碰撞避让的缺省设置，在和刀具和零件模型可能出现碰撞的区域，逐渐应用一个侧倾角度，倾斜刀具。
PowerMILL 5轴加工教材
PowerMILL 5轴加工教材内容提要1. 简介2. 5轴加工选项3. 5轴笔式精加工和清角精加工4. 5轴轮廓加工5. 5轴SWARF 加工6. 径向和轴向余量7. 刀具路径间的刀具移动控制8. 3 + 2 轴加工和钻孔9. PowerSHAPE 在5轴加工中的应用10. 附录简介5轴加工时，床头或工作台除沿三维坐标系做线性移动外也同时做旋转移动。
PowerMILL提供了多个有效的刀具定位方法。
5轴加工可通过一次装夹加工完毕使用3轴加工需多次装夹才能加工的零件。
使用5轴控制器可重新定位刀具，以加工沿Z轴无法直接加工的陡峭表面或是底切区域。
5轴加工时，必须确保选取了合适的切入切出和连接及三维限界，并仔细检查可能导致过切的区域，确保刀具路径无过切。
所有产生的刀具路径在运用于加工前，请确保其已进行过计算机仿真模拟加工检查。
5轴加工选项PowerMILL刀轴的缺省设置为供3轴加工使用的垂直选项。
5轴加工的刀轴定位可通过点击主工具栏或是精加工表格刀轴域（下图左图所示）中的图标来进行。
前倾/侧倾前倾角为刀具沿刀具路径方向的给定角度；侧倾角为和刀具路径方向垂直方向的给定角度。
如果这两个角度的设置均为零，则刀具方向将为刀具路径的法向。
刀具路径的法向为刀具路径产生过程中将其投影到曲面数据上时的方向。
对参考线精加工而言，此方向始终为垂直的；对投影精加工而言，其方向随局部投影方向的变化而变化。
从目录five_axis/3plus2b_as_5axis 装载模型3plus2b.dgk 。
∙按零件尺寸产生毛坯。
∙定义一直径为15mm 的球头刀(bn15)。
∙输入安全Z高度185 ，开始Z高度180。
∙在刀具开始点表格中，设置方式：固定；位置：绝对并输入坐标值：X-100 Y0 Z190。
∙在精加工表格中选取平面投影选项，在刀轴选项中，将前倾和侧倾角均设置为0。
这将迫使刀具方向和加工策略的投影方向一致。
∙切入切出和连接的设置如下：∙Z高度: ------ 掠过15 下切5∙切入/切出: ------ 垂直圆弧: 角度90 半径6∙连接: ------ 短/长: 刀轴掠过安全: 刀轴安全Z高度。
Powermill五轴功能
径的法向。刀具路径的
法向为刀具路径产生过
程中将其投影到曲面数
据上时的方向。对参考
线精加工而言，此方向
始终为垂直的；对投影
精加工而言，其方向随
局部投影方向的变化而
变化 。
a
13
五轴刀轴控制
侧倾
侧倾角：
为和刀具路径方 向垂直方向的给定 角度。如果这个角 度的设置为零，则 刀具方向将为刀具 路径的法向。刀具 路径的法向为刀具 路径产生过程中将 其投影到曲面数据 上时的方向。对参 考线精加工而言， 此方向始终为垂直 的；对投影精加工 而言，其方向随局 部投影方向的变化 而变化。
• 由整体材料镂铣而成的精密仪 器、仪表，医疗、运动器械， 以及家用、办公用的电器和儿 童玩具等产品的零件
a
6
五轴加工优势
• 加工质量
• 刀具装夹最短 • 加工精度更高 • 表面质量更好
• 加工效率
• 刀轴的倾斜可以加工更加 复杂的模型
• 最少的装夹次数完成全部 加工工序
a
7
五轴加工分类
根据旋转轴的运动状况五轴加工可以分为 以下几种： • 3+2轴加工 • 4+1轴加工 • 五轴联动加工
a
18
五轴刀轴控制
朝向曲线
朝向曲线：
在加工过程中，刀 具的轴向方向总是朝 着指定的一条曲线， 曲线是用参考线来定 义的。
a
19
五轴刀轴控制
自曲线
自曲线：
在加工过程中， 刀具的轴向由指定 的一条曲线放射状 出去，刀轴总是背 向指定的那一条曲 线。曲线也是由参 考线来定义的。
a
20
五轴刀轴控制
固定方向
五轴刀轴控制
朝向直线
基于PowerMILL软件的复杂零件的5轴数字化加工的研究报告
基于PowerMILL软件的复杂零件的5轴数字化加工的研究报告本文旨在研究基于PowerMILL软件对复杂零件5轴数字化加工的理论及其应用。
首先，介绍了PowerMILL软件本身的功能及特征；接着重点介绍了利用PowerMILL软件实现5轴数字化加工的步骤：①准备零件CAD模型：使用CAD软件制作出复杂零件的CAD模型；②建立加工路径：根据加工要求，建立零件的5轴数字化加工路径；③输入加工参数：输入加工参数，如刀具类型、直径、表面粗糙度等；④制作仿真程序：制作完成后，可以使用PowerMILL软件生成G代码，来实现仿真程序；⑤进行加工：将仿真程序输入到加工中心中，启动加工，根据G代码完成加工任务。
研究表明，PowerMILL软件可有效地实现5轴数字化加工，提高了加工精度和效率。
研究还发现，PowerMILL软件能够通过在软件中输入不同的加工参数来实现多种不同加工功能，从而提高加工生产效率。
综上所述，基于PowerMILL软件实现5轴数字化加工是一种新兴技术，能够实现对复杂零件更准确、更快速的加工，其应用前景十分广阔。
未来，将继续投资PowerMILL软件的开发，提升PowerMILL软件的功能和性能，以满足不断发展的市场的需求。
本文研究了基于PowerMILL软件实现5轴数字化加工的理论及其应用。
为了深入分析5轴CNC加工的效果，我们对使用PowerMILL技术进行5轴加工复杂零件的相关数据进行了统计分析。
首先，通过PowerMILL软件生成G代码，我们实现了对多种不同加工参数的测试，并对每一组参数下的加工精度、表面粗糙度、加工时间等数据进行了统计分析。
根据我们的实验结果，我们发现：当参数设置正确时，5轴CNC加工的精度比传统3轴CNC加工提高了50%以上；在进行单层加工时，5轴CNC加工所花费的加工时间比传统3轴加工缩短了35%；在进行多层加工时，5轴CNC加工所花费的加工时间比传统3轴加工缩短了60%。
PowerMILL2010-00-5轴 003 5轴刀具调整
3. 5轴刀轴调整简介对于机床主轴或工作台同时需要进行线性运动和旋转轴运动的5轴加工，PowerMILL 提供了多个有效的刀轴调整方法和加工策略。
5轴加工可通过一次装夹加工完毕使用3轴加工需多次装夹才能加工的零件。
可使用5轴控制器来重新调整定位刀具，使刀具能沿Z轴下切到3轴加工方法无法直接加工的深型腔底部或倒勾形面区域。
5轴加工时，除进行常规的过切检查外，系统还提供了多个额外选项，确保不同策略间机床、主轴或刀具不和加工零件发生碰撞。
进行5轴加工编程时，任何情况下都必须对产生的路径进行十分仔细的直观检查。
5轴刀轴调整和加工选项PowerMILL刀轴的缺省设置为供3轴加工使用的垂直选项，其它选项仅对具有多轴授权的用户有效。
刀轴方向表格可通过点击主工具栏中的刀轴图标前倾\侧倾–范例1前倾角为刀具沿刀具路径方向的指定角度；侧倾角为和刀具路径方向垂直方向的指定角度。
如果这两个角度的设置均为零，则刀具方向将为刀具路径的法向。
刀具路径的法向为刀具路径产生过程中将其投影到曲面数据上时的方向。
对参考线精加工而言，此方向始终为垂直的；对投影精加工而言，其方向随投影方向的改变而改变。
•删除全部并重设表格。
•产生一毛坯并严格按照下图手工输入相应值。
•重设快进高度和开始点和结束点表格。
•右击浏览器中的模型选项，从弹出菜单选取产生平面－自毛坯，在Z高度为0处产生一平面。
•产生一直径为5，长度为25的球头刀BN5。
•产生一平行精加工策略，设置公差为0.02，余量为0，行距为5，角度为0，样式－双向，长/短连接－掠过，并将该刀具路径重新命名为BN5-Vertical。
•计算并取消表格。
•动态仿真刀具路径。
在此我们产生了一刀具垂直于加工平面的平行刀具路径。
•右击浏览器中的刀具路径BN5-Vertical，从弹出菜单中选取设置，打开原始的平行精加工表格。
•复制此刀具路径并将它重新命名为BN5-Lead30。
•选取表格中的刀轴页面，点击刀轴图标从左 –X 查看• 右击浏览器中刀具路径 BN5-Lead30 ，从弹出菜单选取设置选项，打开平行精加工表格。
PowerMILL高级五轴功能应用
PowerMILL高级五轴功能应用阐述了Delcam' power solution软件的加工模块PowerMILL的五轴加工的主要功能及其特点，介绍了使用Delcam软件在五轴(3+2)加工、连续五轴加工、高速加工应用领域以及在多轴编程方面的一些经验。
一、引言Delcam Plc 是世界领先的专业化CAD/CAM集成系统开发商。
其软件产品适用于具有复杂形体的产品、零件及模具的设计制造。
广泛地应用于航空航天、汽车、船舶、内燃机、家用电器、轻工产品等行业。
Delcam Plc是当今全世界唯一拥有大型数控加工车间的CAD/CAM软件公司。
所有的软件产品都在实际的生产环境中经过了严格的测试。
使得Delcam 公司最能理解用户的问题与需求。
五轴加工被应用在航天业已经多年，主要应用在尖端军备制造方面，由于其对航空、航天、军事工业的重要影响，以及技术上的复杂性，西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度，从前几年的东芝事件可见一斑，尤其在潜艇用螺旋浆、叶轮的制造方面发挥了巨大的作用，上图CIMT2003展会上PowerMILL和机床商合作做的五轴叶轮加工程序。
过去模具界甚少使用五轴加工，问题是多轴机床的价格昂贵及NC程序制作困难。
近来因为模具交期紧迫及价格压缩，使五轴加工受到模具业的重视，将是继高速加工机后另一个有效工具。
主要优点是加工整体复杂工件时，只要一次的工件夹持定位;另一个好处在于可使用较短刀具，以确保切削精度。
在PowerMILL三轴及高速加工功能倍受推崇的今天，本文将从多个方面介绍PowerMILL展示给我们的强大五轴功能。
二、 PowerMILL高级五轴功能简介及功能特点PowerMILL标准概念的五轴加工可选模块，完全可以实现定位五轴加工方式(3+2轴);连续五轴加工方式，五轴可以同时运动，并且确保加工头在运动中间或改变轴向时不与工件及夹具碰撞。
新版 PowerMILL4.5 进一步扩展了其固定轴 5 轴加工功能和连续 5 轴加工功能。
PowerMILL软件在五轴加工中的应用
PowerMILL软件在五轴加工中的应用摘要：随着计算机技术的快速发展，计算机辅助制造技术正在被机械加工领域广泛应用。
本文讨论学校参加2010年全国数控技能大赛，采用PowerMILL 软件的刀具刀柄碰撞检查功能、SWATRF加工策略在五轴数控编程中的一些应用。
关键词：PowerMILL软件碰撞检查功能SWATRF加工在现代职业教育中，五轴联动加工中心机床的应用越来越多，而五轴机床加工的零件编程除少数简单零件结构（如定向钻孔）多轴加工可以手工编程外，大部分多轴加工零件需要CAM软件来编制加工程序。
PowerMILL软件是英国DELCAM公司开发的一款CAM软件。
此软件的加工策略比较多，下面介绍PowerMILL软件一些较好的加工策略和功能。
一、刀具刀柄碰撞检查功能每位数控编程人员都非常清楚，在加工过程中，数控程序的安全性是首要的。
如果在加工过程中发生碰撞很有可能导致非常严重的安全事故。
在五轴加工比赛过程中，比赛选手的编程工作量大，而且时间有限，同时工件在加工的过程中还会有多轴联动加工，如图1所示。
然而在机械加工时，机床安装的刀具不能伸出过长，否则会引起“让刀” 现象和刀具的切削震动现象。
所以在实际加工中，我们总是希望刀具的伸出量越短越好，尽可能地避免在加工过程中因刀具刚性问题带来的“让刀” 现象和刀具的切削震动现象。
但是在加工深腔类工件和多轴类零件时，尤其是在多轴联动时，我们无法根据经验判断刀具的伸出量，如果刀具伸出量太短，刀杆或刀柄就会与工件产生碰撞。
对于这种问题，PowerMILL软件为编程人员提供了刀杆、刀柄碰撞检查功能，而且允许定义多级夹持。
以加工图1工件为例，编程时设刀具伸出刀柄长度为15mm，刀柄的尺寸和实际加工刀柄的尺寸一致，生成如图2所示的刀具轨迹，点击刀具路径检查功能，检查刀具轨迹是否会发生碰撞，系统提示刀具在深度12.23mm时，刀柄与工件发生碰撞，并建议刀具最小伸出长度为27.23mm，如图3所示。
Powermill在五轴机床加工轮胎模具中的应用
摘要 ：传统 的立式加工中心三轴联动加工的应用是最为广 泛的加 Ｉ ‘ ： 疗式， ， 始终处 １ Ｊ ： 立式状态 ．球 央铣刀切削点的切削速度无法 得到优 化处理 ，那么单纯 的三轴立式加工 已无法满足 当令加１ 的飞速发展 。所以５ 二 轴联 功高速加 ｌ Ｉ ： 未赢境而 生！五 轴加 】 机 二 适用 于复杂 、工序 ｔ，ｓ ｃ ｓｃ ｌ ｄ ｒｂ ｄ ｆａ ｔｍ ｏｉｅ ｅ ｇｎ 。ｇ ａｂ ｘ ｂ ｄ ，ｈ ａ ｓｏ ｋ ｏ ｈ ｃ ｉｅ ｐｎ ｌ ｏ ，ｃ ｌ ｄ ｒ ｅｕ ｎ ｄｕｔ ｎｓ ｕ ｈ ａ ｙｉ ｅ ｏ ｙ ｏ ｕｏ ｔ ｎ ｉｅ ｅ ｒ ｏ ｏ ｙ ｅ ｄｔ ｃ ｎ ｔｅ ｍａ ｈｎ ，ｓ ｉｄｅ ｂ ｘ ｙｉ ｅ ｍ ｎ ｖ ｎ
ｔ ｋ ｓｍ￣ ｈ ｎ ｎ ｏ ｈ ｉｅｍ ｏ ｄ ａ ｎ ｅ ａ ｐ ｅｔ ｎ ｒ ｄ ｃ ｐｅ ｉ ｃ ａ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｎ ｅ ｔ ｒ ｓ ｆｆ ｅ ａ ｉ ｍａ ｈ ｎ ｎ ． ａ ｅ ｃ ｉ ｉ ｇ ｆ ｒｔ ｅ ｔ ｌ ｓａ ｘ ｍ ｌ ｏ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｓ ｃ ｆ ｐ ｌ ｔ ｓａ ｄ ｆ ａ ｕ ｅ ｖ — ｘ ｓ ｒ ｉ ｃ ｏ ｏ ｉ ｃ ｉ ｉ ｇ
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Ｐ ｅ ｉ在五轴机床加工轮胎模具中的应用 ｍ ｏ ｗｒ ｌ ｌ
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Powermill五轴功能-精品文档
五轴机床的定义
含义：多数实用五轴机床是由三个直线坐标轴
和二个旋转轴组成的。 直线坐标轴为X、Y、Z轴，那么： 绕X轴旋转的旋转轴称为A轴 绕Y轴旋转的旋转轴称为B轴 绕Z轴旋转的旋转轴称为C轴 虽然定义了三个旋转轴，但是在实际中只用到 了两个旋转轴。
五轴机床的分类
五轴刀轴控制
朝向点
朝向点：
在加工过程中， 刀具的轴向方向总 是朝着指定的加工 位置（X、Y、Z)。 适合于加工外部 形状（如型芯）
五轴刀轴控制
自点
自点：
在加工过程中， 刀具的轴向由指定 的点位置（X、Y、 Z)放射状出去，刀 轴总是背向指定的 那一点。 适合加工内部形 状（如型腔）
五轴刀轴控制
五轴刀轴控制
五轴刀轴控制：
• • • • • • • • • • • 垂直（三轴） 前倾/侧倾 朝向点 自点 朝向直线 自直线 朝向曲线 自曲线 固定方向 自动避免碰撞 SWARF精加工
五轴刀轴控制
前倾
前倾角：
• 为刀具沿刀具路径 方向的给定角度；如果 这个角度的设置为零， 则刀具方向将为刀具路 径的法向。刀具路径的 法向为刀具路径产生过 程中将其投影到曲面数 据上时的方向。对参考 线精加工而言，此方向 始终为垂直的；对投影 精加工而言，其方向随 局部投影方向的变化而 变化 。
朝向直线
朝向直线： 在加工过程 中，刀具的轴向 方向总是朝着指 定的一条直线， 直线为点+IJK方 向。 适合于加工外 部形状（如型芯
五轴刀轴控制
自直线
• 自直线
在加工过程中， 刀具的轴向由指定 的一条直线放射状 出去，刀轴总是背 向指定的那一条直 线。 适合加工内部形 状（如型腔）
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五轴加工分类
4+1轴加工
4+1轴加工也属于一 种定位加工，加工过 程中其中的一个旋转 轴保持固定的角度即 静止状态，另外的一 个的旋转轴处于运动 状态。
60
右图中：机床具有的旋转轴为B、C 轴，那么B轴保持固定的60度角， 而C轴一直处于处于运动状态。
五轴加工分类
五轴联动加工
五轴联动加工： 床头或工作台除沿三维坐标 系做线性移动外两个旋转轴也 同时做旋转移动。 5轴加工时，必须确保选取 了合适的切入切出和连接及三 维限界，并仔细检查可能导致 过切的区域，确保刀具路径无 过切。所有产生的刀具路径在 加工前，请确保其已进行过仿 真模拟加工检查。
五轴刀轴控制
朝向点
朝向点：
在加工过程中， 刀具的轴向方向总 是朝着指定的加工 位置（X、Y、Z)。 适合于加工外部 形状（如型芯）
五轴刀轴控制
自点
自点：
在加工过程中， 刀具的轴向由指定 的点位置（X、Y、 Z)放射状出去，刀 轴总是背向指定的 那一点。 适合加工内部形 状（如型腔）
五轴刀轴控制
朝向直线
朝向直线： 在加工过程 中，刀具的轴向 方向总是朝着指 定的一条直线， 直线为点+IJK方 向。 适合于加工外 部形状（如型芯
五轴刀轴控制
自直线
• 自直线
在加工过程中， 刀具的轴向由指定 的一条直线放射状 出去，刀轴总是背 向指定的那一条直 线。 适合加工内部形 状（如型腔）
五轴刀轴控制
五轴机床的分类
3：两个旋转轴都在主轴 头上 摆动头C轴绕Z旋转 , 倾斜刀具B轴绕Y旋转
五轴面向对象
• 加工一般三轴数控机床所不能 加工或很难一次装夹完成加工 的连续、平滑的自由曲面 。如 航空发动机和汽轮机的叶片， 舰艇用的螺旋推进器，以及许 许多多具有特殊曲面和复杂型 腔、斜孔的壳体和模具 • 由整体材料镂铣而成的精密仪 器、仪表，医疗、运动器械， 以及家用、办公用的电器和儿 童玩具等产品的零件
2：通过仰角控制
五轴加工策略
POWERMILL8几乎所 有的三轴加工策略 （包括粗加工和精 加工），只要对刀 轴进行编辑处理， 都可以用来作为五 轴的加工策略。
五轴加工策略
平行精加工
• 平行精加工策略 • 刀轴控制：设置 前倾角为0，侧倾 角为30
五轴加工策略
等高精加工
• 等高精加工策略
• 刀轴控制：设置前倾 角为0，侧倾角为30
五轴刀轴控制
侧倾
侧倾角：
为和刀具路径方 向垂直方向的给定 角度。如果这个角 度的设置为零，则 刀具方向将为刀具 路径的法向。刀具 路径的法向为刀具 路径产生过程中将 其投影到曲面数据 上时的方向。对参 考线精加工而言， 此方向始终为垂直 的；对投影精加工 而言，其方向随局 部投影方向的变化 而变化。
POWERMILL8五轴功能介绍
五轴机床的定义
含义：多数实用五轴机床是由三个直线坐标轴
和二个旋转轴组成的。 直线坐标轴为X、Y、Z轴，那么： 绕X轴旋转的旋转轴称为A轴 绕Y轴旋转的旋转轴称为B轴 绕Z轴旋转的旋转轴称为C轴 虽然定义了三个旋转轴，但是在实际中只用到 了两个旋转轴。
五轴机床的分类
根据旋转轴的不同的 位置分布，五轴机床可以 分为三大类型：
1：两个旋转轴都在 工作台上。
方位角工作台为A，绕X 旋转；仰角工作台为C， 绕Z旋转
五轴机床的分类
2：工作台和主轴头 复合旋转。
B轴或者A轴在主轴头 上，C轴在工作台上。 倾斜旋转主轴为B轴绕Y 旋转或者倾斜旋转主轴为 A轴绕X旋转，旋转工作台 为C轴绕Z旋转
五轴加工策略
钻孔
钻孔： 1：产生多轴的孔特征
2：产生多轴的钻孔刀具 路径
五轴加工策略
叶盘加工
专 门 的 叶 盘 加 工 策 略
五轴加工策略
管加工
专 用 的 管 道 加 工 策 略
交互式刀轴编辑
• POWERMILL新 添了一刀具路 径编辑工具， 用户可选取刀 具路径区域编 辑，在该区域 内重新定义刀 轴矢量。
五轴加工策略
点投影精加工
• 点投影精加工策略 适合加工球状模 型，需要定义原点 的位置，是通过输 入X Y Z的数值来确 定原点的空间位置
五轴加工策略
直线投影精加工
• 直线投影精加工 需要定义直线 的起始点（X Y Z) ，以及直线的方 位角、仰角和高 度。
五轴加工策略
曲线投影精加工
• 曲线投影精加工策略 • 需要预先指定一条参考 线
•
3+2轴加工属于一种定 位加工，简单的说就是先将 工件或者刀具旋转到合适的 角度，再进行三轴加工。这 种功能可使需多次单独3轴 加工才能完成的零件仅通过 一次装夹即可完成全部加工 。它可直接加工零件的底切 特征及较刀具最大长度深的 零件的侧壁，在编程中表现 为对用户坐标系进行定位。 • 使用这种方法加工时， 必须对刀具路径进行合适的 切入切出、连接及延伸处理 ，以防止和避免过切产生。
五轴机床仿真
• 机床仿真全面 碰撞检查
机床仿真将 指出超出机床加 工范围的区域以 及可能碰撞的区 域，及时调整装 夹位置和预防碰 撞的发生，避免 造成不必要的损 失。
五轴加工优势
• 加工质量
• 刀具装夹最短 • 加工精度更高 • 表面质量更好
• 加工效率
• 刀轴的倾斜可以加工更加 复杂的模型 • 最少的装夹次数完成全部 加工工序
五轴加工分类
根据旋转轴的运动状况五轴加工可以分为 以下几种： • 3+2轴加工 • 4+1轴加工 • 五轴联动加工
五轴加工分类
3+2轴加工
五轴加工策略
曲面投影精加工
• 曲面投影精加工策略
• 在模型上选取一个曲 面进行曲面投影加工
• 也可以增加辅助面来 进行曲面投影精加工
五轴加工策略
工 的曲面，适合加工 细小的凹槽
五轴加工策略
参考线精加工
• 参考线精加工策略 • 利用参考线的投影产生 多轴的投影加工，适合 于车灯插侧花、刻字等 加工。
五轴刀轴控制
SWARF加工
• Swarf 加工 • 通过已选曲面产 生刀具路径 • 通过线框产生 • 支持所有类型的 刀具包括锥型刀 具 • 根据曲面经纬线产 生自动的前侧倾角 度控制
五轴刀轴控制
SWARF加工
五轴刀轴控制
自动避免碰撞
• 自动避免碰撞
五轴刀轴控制
刀轴限界
刀轴限界：
1：通过方位角控制
五轴刀轴控制
五轴刀轴控制：
• • • • • • • • • • • 垂直（三轴） 前倾/侧倾 朝向点 自点 朝向直线 自直线 朝向曲线 自曲线 固定方向 自动避免碰撞 SWARF精加工
五轴刀轴控制
前倾
前倾角：
• 为刀具沿刀具路径 方向的给定角度；如果 这个角度的设置为零， 则刀具方向将为刀具路 径的法向。刀具路径的 法向为刀具路径产生过 程中将其投影到曲面数 据上时的方向。对参考 线精加工而言，此方向 始终为垂直的；对投影 精加工而言，其方向随 局部投影方向的变化而 变化 。
朝向曲线
朝向曲线：
在加工过程中，刀 具的轴向方向总是朝 着指定的一条曲线， 曲线是用参考线来定 义的。
五轴刀轴控制
自曲线
自曲线：
在加工过程中， 刀具的轴向由指定 的一条曲线放射状 出去，刀轴总是背 向指定的那一条曲 线。曲线也是由参 考线来定义的。
五轴刀轴控制
固定方向
固定方向：
在加工过程中 ，刀具轴向始终 保持不变。 刀具的轴向是 通过IJK的数值来 固定的