5轴加工刀轴控制方法讲解
五轴编程UG教程
1刀轴远离直线(zhíxiàn)-案例1
分层切削(qiēxi āo)
第九页, 共61页。
词语: 如果 拼音: rúguǒ
1刀轴远离(yuǎn l í ) 直线-案例1 解释: 连词。表示假设。《前汉书平话》卷上: “如果不利，截旗营前，以定胜败验之。”《儒林外史》第十六回: “如果文
象
利用网格曲面作为 驱动面能够获得光
顺的刀路
构建网格曲面
面的质量 决定刀轨 的质量
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词语：指定 拼音：zhǐdìng 解释：确定；认定。唐刘肃《大唐新语·公直》：“銛谬膺驳正，敢废司存，请傍移礼官，以求指定。”宋司马光《起请科场札 子》：“伏乞以臣所奏，及礼部等官所议，榜国子监门，及编下诸州，有州学处榜州学门，令举人限一月内投状，指定何法为善，
旋转刀轨, 获得(huòdé)各个槽的加工程序, 两个刀轨要接起, 否则会有残料
第二十四页, 共61页。
2刀轴插补-案例(àn l ì ) 3
第二十五页, 共61页。
3刀轴侧刃驱动(qū dònɡ)1
部件几何引导刀尖运 动, 驱动面引导刀具
侧刃运动
部件(bù jiàn)选 择底面
驱动(qū dònɡ)面 为周边
第一回：“问其所 以，都是黄河沿上的州县，被河水决了，田庐房舍，尽行漂没。”可与形容词或动词组成名词性词组，仍表示 原因、情由。《庄子·天运》：“彼知矉美，而不知矉之所以美。”《史记·卫康叔世家》：“必求殷之贤人君子长者，问其所以 兴，所以亡，而务爱民。”用以，用来。《庄子·天地》：“是三者，非所以养德也。”《史记·孟尝君列传》：“若急，终无以 偿，上则为君好利不爱士民，下则有离上抵负之名，非所以厉士民彰君声也。”宋苏洵《几策·审势》：“故威与惠者，所以裁节 天下强弱之势也。”连词。表示因果关 系。用在下半句，由因及果。《荀子·哀公》：“君不此问，而问舜冠，所以不对。”北
Cimatron-E-五轴加工教程
Cimatron-E-五轴加工教程五轴加工教程－－Cimatron China技术工程师胡志林使用5轴航空铣创建优化涡轮叶片刀路轨迹在该教程中将练习以下内容：1、为叶片创建不带干涉检查的高精度精加工，刀轴沿曲面法矢方向2、降低层间快速跳刀高度3、限制刀路轨迹使其在不能实现倒扣加工的机床上运行4、修改切削平面获得沿叶片轴向更加光顺的切削纹理5、使用边界样条线获得比单纯切削平面更加光顺的刀路轨迹6、应用起始点进入叶片顶端7、应用切向进退刀切削8、使用自动干涉检查删除刀尖可能切削涡轮叶片轴的位置9、使用自动干涉检查使刀具在干涉涡轮叶片的地方倾斜10、应用干涉检查在尖角处去处多余干涉11、使用笔式跟踪刀路不带刀尖干涉检查获得更光顺的刀路练习1–创建精加工路径加载叶片并导入Improt.elt到NC文档，检查物体的曲面方向，切换曲面法向向外的是黑色曲面。
进入方式：分析－曲面方向或工具条上的。
注释：为了使改变对模型有效，导入的数据应该和原始文档解除关联，为了反转某些面的法向，请使用“手动模式”修改曲面方向。
创建5X TP.创建所有曲面的零件并定义毛坯为所有曲面偏移1mm。
确认之后，进入5X航空铣刀路轨迹对话框。
在曲面路径页面，选择“等高”按钮然后选择“导动曲面”按钮，切换到选择导动曲面图标。
通用的零件曲面选择功能有效，选择绿色的曲面并退出（MMB）结束选择，返回界面。
选择确认，保存计算刀路，刀路显示如下图：可以看出退刀高度非常高，我们希望降低快速抬刀高度，编辑程序请选择连刀页面设置快速抬刀高度为54mm。
刀路显示如下：保存上面的程序。
练习2–精加工角度限制保障在某些机床上进行非倒扣切削一些机床轴在一定角度的范围内旋转，不能进行倒扣加工，我们将通过角度限制检查在5AxMSurf内的角度输出。
注释：一些机床倾斜角度为45度，这些机床一般不能超过90度（例如DMU70V,或DMU80P...)创建一个新的程序，刀轴控制选项按以下页面设置：激活在XZ平面内的角度范围设置为0到180度，在YZ平面内设置同样的角度。
5轴加工刀轴控制方法讲解
远离点 朝向点 远离直线 朝向直线 相对于矢量 垂直于部件 相对于部件 4轴，垂直于部件 4轴，相对于部件 双4轴在部件上 插补矢量 插补矢量至部件 插补矢量至驱动 垂直于驱动体 侧刃驱动体 相对于驱动体 4轴，垂直于驱动体 4轴，相对于驱动体 双4轴在驱动体上 优化后驱动
1
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远离点
通过指定一聚焦点来定义可变刀 轴矢量。它以指定的聚焦点为起 点，并指向刀柄所形成的矢量， 作为可变刀轴矢量。 注意：聚焦点必须位于刀具与零 件几何希望接触表面的另一侧。
2
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朝向点
通过指定一聚焦点来定义可变刀 轴矢量。它以指定的聚焦点为起 点，并指向刀柄所形成的矢量， 作为可变刀轴矢量。 注意：聚焦点必须位于刀具与零 件几何希望接触表面的同一侧。
如果驱动曲面是三角形时，可能引 起刀具倾斜，因为在驱动曲面的顶 角处，不能产生矩形网格状驱动点 。
如果拐角或圆角半径小于刀具半径 ，会使刀具不能沿整个驱动曲面直 纹线切削。图中在刀具侧刃沿驱动 曲面A完成直纹切削运动前，刀尖 已经与驱动曲面B接触，这就可能 导致在刀具与驱动曲面B相切时（ 即刀具侧刃加工曲面B），在刀轴 方向有突然的切入，从而引起过切 。
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垂直于驱动
在每一个接触点处，创建垂直于驱动曲面的可变刀轴矢量。
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相对于驱动
“相对于驱动体”可用于在非常复杂的“部件表面”上控 制刀轴的运动，如下图所示。
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相对于驱动
“前倾角”定义了刀具沿“刀轨”前倾或后倾的角度。正的 “前倾角”的角度值表示刀具相对于“刀轨”方向向前倾斜 。负的“前倾角”的角度值表示刀具相对于“刀轨”方向向 后倾斜。
五轴联动数控加工中的刀具轨迹控制算法
五轴联动数控加工中的刀具轨迹控制算法五轴联动数控加工是一种高精度、高效率的加工方式，可以实现对复杂曲面的加工。
在五轴联动数控加工中，刀具轨迹控制算法起着至关重要的作用，决定了加工精度和效率。
本文将介绍几种常见的刀具轨迹控制算法，并对其原理和应用进行详细阐述。
1. 五轴联动数控加工概述五轴联动数控加工是指在数控加工机床上，通过同时控制五个坐标轴的运动，实现对工件的加工。
相比于传统的三轴加工，五轴联动可以更加灵活地加工复杂曲面，提高加工质量和效率。
2. 刀具轨迹控制算法的作用刀具轨迹控制算法是五轴联动数控加工中的关键技术之一。
它可以根据工件的三维模型和加工要求，计算出刀具在加工过程中的运动轨迹，从而实现精确的加工。
刀具轨迹控制算法的好坏直接影响加工精度和效率。
3. 刀具轨迹控制算法的分类刀具轨迹控制算法可以分为两类：离散点算法和曲线插补算法。
离散点算法是指将工件曲面离散化为一系列离散点，然后通过逐点加工来实现曲面加工。
常见的离散点算法有直线连接法、圆心法和切点法等。
这些算法简单直观，适用于加工简单曲面。
曲线插补算法是指根据工件的曲线方程和刀具半径，通过插补计算出刀具的运动轨迹。
常见的曲线插补算法有圆弧插补法、曲线插补法和样条插补法等。
这些算法可以实现对复杂曲面的高精度加工。
4. 圆弧插补算法圆弧插补算法是五轴联动数控加工中最常用的一种刀具轨迹控制算法。
它通过计算刀具半径和工件曲线的切向方向，确定刀具的圆弧插补路径。
圆弧插补算法具有计算简单、加工效率高的优点，适用于多数加工场景。
5. 曲线插补算法曲线插补算法是一种更加精细的刀具轨迹控制算法，可以实现对复杂曲面的高精度加工。
曲线插补算法通过计算刀具在曲线上的切向方向和曲率，确定刀具的插补路径。
与圆弧插补算法相比，曲线插补算法需要更复杂的计算和控制，但可以实现更高的加工精度。
6. 样条插补算法样条插补算法是一种基于数学样条曲线的刀具轨迹控制算法。
它通过计算曲面上的样条曲线，将刀具的运动路径进行插补。
五轴联动常用操作方法
五轴联动常用操作方法
1. 坐标系切换：在五轴加工中，常见的坐标系有世界坐标系、机床坐标系和工件坐标系。
通过操作界面或者控制器，可以实现在不同的坐标系下进行加工。
2. 坐标系旋转：通过旋转坐标系轴向，可以调整机床或工件在不同角度下的加工位置。
常见的坐标系旋转方式有欧拉角、四元数和旋转矩阵等。
3. 刀具路径优化：通过重构刀具路径，可以有效提高加工效率和精度。
常见的路径优化方法有刀补算法、前后刀衔接及去除重复路径等。
4. 刀具半径补偿：在五轴加工中，刀具补偿更为复杂，主要包括刀尖半径补偿、线性刀偏值补偿和径向刀偏值补偿等。
通过设置不同的补偿参数，可以保证加工精度和表面质量。
5. 自动检测功能：五轴数控机床通常配有自动检测功能，可以实现自动地检测工件及刀具等参数，以及进行自动报警、自动重试等功能，提高加工效率和安全性。
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种高效、高精度的加工技术，可以实现复杂形状零件的加工。
但是，在加工过程中由于刀具的磨损和加工误差，会导致零件加工精度下降。
为了解决这一问题，需要对刀具进行补偿。
本文将介绍五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理方法。
一、3D刀具补偿原理3D刀具补偿是在五轴数控加工中，通过对刀具与工件的几何关系、刀具的运动轨迹以及数学模型进行研究，通过数学计算控制刀具运动轨迹，实现对零件形状误差的补偿，提高加工精度。
具体地说，3D刀具补偿可以分为两类：一类是基于机床坐标系的补偿方法，另一类是基于工件坐标系的补偿方法。
基于机床坐标系的补偿方法，是根据机床坐标系下的机器误差以及刀具在机床坐标系下的位置和姿态，利用数学模型对刀具运动轨迹进行计算，实现对零件加工误差的补偿。
基于工件坐标系的补偿方法，则是先采用编程加工零件的CAD模型，进行虚拟物理仿真，将仿真结果转化成机床加工指令，最后通过机床控制系统进行加工，实现对零件形状误差的补偿。
基于机床坐标系的3D刀具补偿，通常采用如下步骤：1.测量并记录刀具位置和姿态在加工之前，需要根据机床坐标系设置初始的刀具位置和姿态，并通过测量仪器进行精确的测量，记录刀具在机床坐标系下的位置和姿态。
2.建立刀具几何模型和数学模型针对不同类型的刀具，需要先建立其几何模型和数学模型。
几何模型可以通过三维建模软件来实现，而数学模型则是根据刀具所在位置、刀具直径、切削刃刃数、切削方向等参数进行计算。
3.计算刀具运动轨迹在进行加工时，通过数学模型将刀具的运动轨迹进行计算，并实时地对加工过程进行跟踪和监测，以便及时调整刀具的运动轨迹。
4.实施刀具补偿根据运动轨迹的计算结果，通过控制机床坐标系的变换关系，实施刀具补偿。
1.设置工件坐标系和CAD模型导入首先需要设置工件坐标系，然后导入工件的CAD模型，并进行虚拟物理仿真。
在仿真过程中，可以根据刀具与工件的碰撞及避让情况，进行刀具轨迹的计算和调整。
PM五轴教程
2. 定位刀具移动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旋转行程行程极限。
为此建议使用以下三种方法:-1/ 在开始点和结束点表格中使用绝对坐标。
2/ 在NC 程序中插入策略性的用户坐标系。
3/ 在3D 空间中使用参考线精加工策略。
使用使用开始点和结束点开始点和结束点开始点和结束点控制控制控制刀具移动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。
注：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。
在NC 程序中由用户坐标系控制程序中由用户坐标系控制刀具移动刀具移动也可在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。
刀具位于MainDatum-Top 刀具移动到pkt1-top刀具移动到pkt1 刀具在pkt1 位置进行旋转注：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。
在3D空间中使用参考线精加工控制的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。
注：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。
打开项目项目:-•打开D:\users\training\PowerMILL_Data\FiveAxis\PositionalMoves\AngledPockets-Start•保存项目为:-D:\users\training\COURSEWORK\PowerMILL_Projects\AngledPockets•右击PowerMILL 浏览器中的NC程序，从弹出菜单选取参数选择。
5轴联动数控车床工作原理
5轴联动数控车床工作原理
5轴联动数控车床是一种高精度加工设备，它采用了多轴联动控制技术，可以实现对复杂曲面零件的高效加工。
其工作原理如下：
1. 刀具控制定位：数控车床上的主轴可以控制刀具的旋转，通过准确定位和控制主轴的转速，可以实现对工件的不同位置进行加工。
2. 坐标系控制：数控车床采用了笛卡尔坐标系，通过XYZ三轴的移动来控制刀具在空间中的位置。
其中，X轴控制刀具在水平方向的移动，Y轴控制刀具在垂直方向的移动，Z轴控制刀具在纵向方向的移动。
3. 旋转轴的控制：数控车床还配备有旋转轴，可以控制刀具在不同角度进行旋转。
通常情况下，数控车床的旋转轴有两个，分别是C轴和B轴。
C轴控制刀具在水平方向进行旋转，B轴控制刀具在垂直方向进行旋转。
4. 高精度测量系统：为了保证加工的精度，数控车床还配备有高精度的测量系统，可以实时监测工件的位置和尺寸。
通过测量系统的反馈，数控系统可以做出相应的调整，从而保证加工的精度。
5. 数控系统控制：整个数控车床的工作都是由数控系统进行控制的。
数控系统根据预先编制好的加工程序，通过对各个轴的控制，实现对工件的加工。
同时，数控系统还可以监控加工过
程中的各种参数，并做出相应的调整，以保证加工的质量和稳定性。
综上所述，5轴联动数控车床通过刀具控制定位、坐标系控制、旋转轴的控制、高精度测量系统和数控系统的控制，实现了对复杂曲面零件的高效加工。
Cimatron E 五轴加工教程
五轴加工教程－－Cimatron China技术工程师胡志林使用5轴航空铣创建优化涡轮叶片刀路轨迹在该教程中将练习以下内容：1、为叶片创建不带干涉检查的高精度精加工，刀轴沿曲面法矢方向2、降低层间快速跳刀高度3、限制刀路轨迹使其在不能实现倒扣加工的机床上运行4、修改切削平面获得沿叶片轴向更加光顺的切削纹理5、使用边界样条线获得比单纯切削平面更加光顺的刀路轨迹6、应用起始点进入叶片顶端7、应用切向进退刀切削8、使用自动干涉检查删除刀尖可能切削涡轮叶片轴的位置9、使用自动干涉检查使刀具在干涉涡轮叶片的地方倾斜10、应用干涉检查在尖角处去处多余干涉11、使用笔式跟踪刀路不带刀尖干涉检查获得更光顺的刀路练习1–创建精加工路径加载叶片并导入Improt.elt到NC文档，检查物体的曲面方向，切换曲面法向向外的是黑色曲面。
进入方式：分析－曲面方向或工具条上的。
注释：为了使改变对模型有效，导入的数据应该和原始文档解除关联，为了反转某些面的法向，请使用“手动模式”修改曲面方向。
创建5X TP.创建所有曲面的零件并定义毛坯为所有曲面偏移1mm。
创建主选项为5X航空铣程序。
在程序设置中使用以下的设置:选择刀具按钮按照以下图示定义新的刀具确认之后，进入5X航空铣刀路轨迹对话框。
在曲面路径页面，选择“等高”按钮然后选择“导动曲面”按钮，切换到选择导动曲面图标。
通用的零件曲面选择功能有效，选择绿色的曲面并退出（MMB）结束选择，返回界面。
选择确认，保存计算刀路，刀路显示如下图：可以看出退刀高度非常高，我们希望降低快速抬刀高度，编辑程序请选择连刀页面设置快速抬刀高度为54mm。
刀路显示如下：保存上面的程序。
练习2–精加工角度限制保障在某些机床上进行非倒扣切削一些机床轴在一定角度的范围内旋转，不能进行倒扣加工，我们将通过角度限制检查在5AxMSurf内的角度输出。
注释：一些机床倾斜角度为45度，这些机床一般不能超过90度（例如DMU70V,或DMU80P...)创建一个新的程序，刀轴控制选项按以下页面设置：激活在XZ平面内的角度范围设置为0到180度，在YZ平面内设置同样的角度。
五轴加工中心工作原理
五轴加工中心工作原理
五轴加工中心是一种高精度的数控机床，具有多轴同时工作的能力，能够实现复杂零件的加工。
其工作原理是通过控制五个坐标轴的运动，使刀具在不同角度和方向上对工件进行加工，从而实现多面加工和多角度加工的要求。
五轴加工中心的五个坐标轴分别是X轴、Y轴、Z轴、A轴和C轴。
其中，X、Y、Z轴分别代表机床的三个线性坐标轴，用于控制刀具在水平、竖直和深度方向上的移动。
而A轴和C轴则是机床的两个旋转坐标轴，分别用于控制刀具在水平面和垂直面上的旋转角度。
在加工过程中，五轴加工中心通过数控系统控制各个坐标轴的运动，使刀具能够按照预先设定的加工路径对工件进行加工。
在进行五轴加工时，刀具可以同时在五个坐标轴上进行移动和旋转，从而实现对工件的多面加工和多角度加工。
这种同时控制多个坐标轴的加工方式，可以大大提高加工效率和加工精度，特别适用于复杂曲面零件的加工。
五轴加工中心还具有高速切削和高精度加工的优点。
由于刀具可以在多个方向上进行移动和旋转，可以更灵活地选择最佳的切削路径，减少切削阻力，提高切削效率。
同时，多轴加工中心的高精度传动装置和控制系统，可以保证刀具的精确定位和稳定加工，确保加工零件的精度和表面质量。
总的来说，五轴加工中心通过同时控制多个坐标轴的运动，实现了复杂零件的高效加工。
其工作原理是通过数控系统控制各个坐标轴的运动，使刀具在不同角度和方向上对工件进行加工。
五轴加工中心具有高速切削、高精度加工和多面加工的优点，适用于复杂曲面零件的加工，是现代制造业中不可或缺的重要设备。
《Cimatron5轴教程》课件—03Cimatron高级五轴加工模块
第三章 Cimatron高级五轴加工模块
学习目的：掌握高级五轴加工模块内容以及编程方法
3.2 Cimatron高级五轴基础练习 重点学习如下知识（实践上节之内容）：详细的步骤见p75-p95 • 路径参数 • 刀轴控制参数 • 干涉检查参数 • 连接参数 • 其他高级加工参数
第三章 Cimatron高级五轴加工模块
第三章 C练习（课后作业）：
仿照箭头程序，创建绿色叶片的精加工程序。 提示：打开已经编好的程序看看参数设置，然后关掉13软件，再重新打开编制绿色面
叶片程序
谢谢!
学习目的：掌握高级五轴加工模块内容以及编程方法
3.2 Cimatron高级五轴进阶练习 重点学习如下知识：此练习可以提高高级五轴加工的编程水平，详细的步骤见p96-p109 • 创建侧刃铣削程序 • 创建消除切削间隙程序 • 创建无燕尾的轨迹程序 • 创建避免夹持干涉的程序 • 创建实际加工的五轴程序
5轴数控加工实用教程
第三章课件内容
第三章 Cimatron高级五轴加工模块
学习目的：掌握高级五轴加工模块内容以及编程方法
3.1 Cimatron高级五轴加工参数 • 重点学习高级五轴加工策略里的刀轴控制和干涉检查里面的参数，详细的介绍见
p48-p75 • 学习刀轴的输出格式 • 控制刀轴方向的几种方式 • 干涉检查要掌握：“状况”、“检查”、“策略和参数”以及“几何”各项参数的用法。
7.五轴联动加工技术!
(1) 行距的影响因素与优化措施:
① 刀具形状与尺寸：刀具形状与尺寸对加工带的形状有着直 接的影响。 ② 零件表面几何形状与安装方位：刀轴矢量u在局部坐标轴n 上的分量un对加工带形状有着重要的影响，un大小不仅取决于零 件表面本身的几何形状，还取决于零件在加工状态下的安装方位。 ③ 走刀进给方向：刀轴矢量u在局部坐标轴a和v上的分量ua和 uv对加工带形状有着重要的影响。
计算机辅助制造
第七章 五轴联动加工技术
一. 五轴联动加工的应用范围及其特点
五坐标数控加工是实现大型与异型复杂零件的高效高质量加工
的重要手段。五坐标机床不仅可使刀具相对于工件的位置任意可
控，而且刀具轴线相对于工件的方向也在一定范围内任意可控， 由此使五坐标加工具有以下特点:
(1) 可避免刀具干涉，加工普通三坐标机床难以加工的复杂零件，
由参考直线和直线的末端点来确定刀轴矢量方向
(7) 2Point 通过两点确定刀轴矢量方向
(8) Tool Axis-Tangent to Curve 定义刀轴矢量为曲线的切线
(9) Spherical Coordinates 通过球面坐标定义刀轴矢量的方向
(10) Away from Point 通过指定一聚焦点来定义可 变刀轴矢量。它以指定的聚焦 点为起点，并指向刀柄所形成 的矢量，作为可变刀轴矢量。
(3) 优化措施：
为尽可能加大走刀行距以提高加工效率，可采取以下优化措施: ① 合理选择刀具 为避免干涉而必须采用球头刃加工外，应优先考虑使用非球面 刀进行加工以获得较高的加工效率和较好的表面质量。此外，还
应选择较大直径的刀具加工以提高刀具刚度和增大行距。
② 合理选择工件安装方位 平底刀或环形刀加工时，应使工件表面各处法矢与Z轴的夹角 尽可能小以增大行距，因此应合理地安装工件。在加工凹曲面时 选择的工件安装方位应不存在刀具于涉。
5轴机床操作规程标准
5轴机床操作规程标准5轴机床操作规程标准1. 简介5轴机床是一种高精度、高效率的数控加工设备，采用多个坐标轴同时运动，可完成复杂形状的加工任务。
为了确保操作的安全和提高加工质量，以下是5轴机床的操作规程标准。
2. 操作前准备加工前检查加工前，操作人员应仔细检查机床各部件是否正常，包括轴线的润滑、导轨的清洁、刀具的磨损等，确保机床处于良好的工作状态。
安全防护措施操作人员在操作5轴机床前，必须佩戴防护眼镜、手套和防护服，避免发生意外事故。
同时，操作人员应熟知紧急停止按钮的位置，以便在紧急情况下迅速切断电源。
3. 操作步骤开机操作1.按下主电源开关，等待机床初始化完成；2.打开数控系统，并输入正确的坐标系参数；3.检查机床各轴是否运动正常，并进行手动轴向移动测试；4.确认机床就绪后，进行下一步操作。
加载刀具1.选择合适的刀具，并在夹刀台上进行装夹；2.使用专用工具对刀具进行精确定位和固定；3.进行刀具直径和长度的校准。
加载工件1.将待加工的工件固定在工作台上，并进行必要的位置调整；2.确保工件与刀具之间有足够的间隙和安全距离。
编程设置1.选择合适的切削参数，包括进给速度、主轴转速等；2.编写加工程序或导入已有的程序；3.对程序进行调试和模拟运行，确保运动轨迹和加工路径正确无误。
操作和监控1.启动自动运行模式，开始加工过程；2.监控机床运行状态，注意观察是否有异常情况发生；3.定期检查加工质量，保证加工精度和表面质量符合要求。
关机操作1.加工完成后，及时关闭数控系统，在确认机床停止运动后，再关闭主电源；2.清理机床和工作区域，包括切削液的排放和废料的清理；3.关闭机床的所有辅助系统，如冷却系统、润滑系统等。
4. 安全注意事项•操作人员必须经过5轴机床操作培训，并熟练掌握相关知识；•严禁在5轴机床运行过程中操作机床或接触运动部件；•禁止随意更改数控系统的参数和程序；•紧急情况下，立即按下紧急停止按钮，切断电源；•定期检查机床的维护状况，确保设备运行安全可靠。
Cimatron E 五轴加工教程
五轴加工教程－－Cimatron China技术工程师胡志林使用5轴航空铣创建优化涡轮叶片刀路轨迹在该教程中将练习以下容：1、为叶片创建不带干涉检查的高精度精加工，刀轴沿曲面法矢方向2、降低层间快速跳刀高度3、限制刀路轨迹使其在不能实现倒扣加工的机床上运行4、修改切削平面获得沿叶片轴向更加光顺的切削纹理5、使用边界样条线获得比单纯切削平面更加光顺的刀路轨迹6、应用起始点进入叶片顶端7、应用切向进退刀切削8、使用自动干涉检查删除刀尖可能切削涡轮叶片轴的位置9、使用自动干涉检查使刀具在干涉涡轮叶片的地方倾斜10、应用干涉检查在尖角处去处多余干涉11、使用笔式跟踪刀路不带刀尖干涉检查获得更光顺的刀路练习1–创建精加工路径加载叶片并导入Improt.elt到NC文档，检查物体的曲面方向，切换曲面法向向外的是黑色曲面。
进入方式：分析－曲面方向或工具条上的。
注释：为了使改变对模型有效，导入的数据应该和原始文档解除关联，为了反转某些面的法向，请使用“手动模式”修改曲面方向。
创建5X TP.创建所有曲面的零件并定义毛坯为所有曲面偏移1mm。
创建主选项为5X航空铣程序。
在程序设置中使用以下的设置:选择刀具按钮按照以下图示定义新的刀具确认之后，进入5X航空铣刀路轨迹对话框。
在曲面路径页面，选择“等高”按钮然后选择“导动曲面”按钮，切换到选择导动曲面图标。
通用的零件曲面选择功能有效，选择绿色的曲面并退出（MMB）结束选择，返回界面。
选择确认，保存计算刀路，刀路显示如下图：可以看出退刀高度非常高，我们希望降低快速抬刀高度，编辑程序请选择连刀页面设置快速抬刀高度为54mm。
刀路显示如下：保存上面的程序。
练习2–精加工角度限制保障在某些机床上进行非倒扣切削一些机床轴在一定角度的围旋转，不能进行倒扣加工，我们将通过角度限制检查在5AxMSurf的角度输出。
注释：一些机床倾斜角度为45度，这些机床一般不能超过90度（例如DMU70V,或DMU80P...)创建一个新的程序，刀轴控制选项按以下页面设置：激活在XZ平面的角度围设置为0到180度，在YZ平面设置同样的角度。
五坐标曲面加工与刀轴控制
（ ） 对 工 件 ４ 上 的多个空 间表面
Ｃ） ａ （） ｂ （） ｃ
可一次装卡进行多 面 、多 工序加 工 ， 加工效率高并有利 于提高各表面 的相 互位置精度 ，如 图
坐标 加工 编 程 ，一 般 多采取 设 计 面 向不 同对 象加 工 的在
一
（ ｄ）
（） ｅ
（） ｆ
２ 刀轴 控 制 方 式
五坐 标加 工 与 三坐 标加 工 的本 质 区别在 于 ：在 三坐 标 加 工情 况 下 ，刀具 轴 线在 工 件坐 标 系 中 的方 向是 固定 的 ，它 始 终 平行 于 ｚ坐 标 轴 ；而在 五 坐 标 加 工 情 况 下 ， 刀具 轴线 在工件 坐标 系 中的方 向一 般是 变化 的。 所谓 刀 轴控 制 方式 是指 走 刀过 程 中 刀具 轴线 方 向按 什 么 规律 进行 控 制 ，它 是影 响 五坐 标 加 工效 果 的一 个 重
０ 引 言
五 坐标数 控加 工是 实 现 大型 与异 型复 杂 零件 的 高效 高质 量加 工 的重要 手 段 。但五 坐标 数 控加 工 方 面的经 验
（ ）五 轴加 工 时 ，刀具 相 对 于工 件 表 面可处 于 最有 ５
效 的 切 削状 态 。例 如 使 用 球 头 刀 时 可 避 免 球 头 底 部 切
方面的 经验 介绍 较 少。根 据 自身实践 ，本 文介 绍 了五 坐标 数控 加 工 的特 点和 方法 ， 以及 三种 刀
轴控制 方式和 适 用场合 。
关键词 ：五 坐标 曲 面；数 控加 工 ；刀轴控 制 中圈分 类号 ：Ｔ ６ ９ Ｇ ５ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ — ６ ３ （０ ７ １ １ ６ ０ ０ ２ ６ ７ ２ ０ ）０ — ９ — ２
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通过指定引导角与倾斜角，来定义相对于驱动曲面法向矢量的 可变刀轴矢量。
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侧刃驱动体
“侧刃驱动体”允许您定义沿“驱动曲面”的侧刃划线移动的刀轴。此类刀轴允许 刀具的侧面切削“驱动曲面”，而刀尖切削“部件表面”。如果刀具不带锥度， 那么刀轴将平行于侧刃划线。如果刀具带锥度，那么刀轴将与侧刃划线成一定角 度，但二者共面。“驱动曲面”将支配刀具侧面的移动，而“部件表面”将支配 刀尖的移动。
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朝向直线，4轴加工
用指定的一条直线来定义可变刀轴矢量。定义的可变刀轴矢量沿指定直 线的全长，并垂直于直线，且从刀柄指向指定直线。
注意：指定的直线必须位于刀具与零件几何希望接触表面的同一侧。
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远离直线，4轴加工
远离直线允许您定义偏离聚焦线的“可变刀轴”。“刀轴”沿聚焦 线移动，同时与该聚焦线保持垂直。刀具在平行平面间运动。“ 刀轴矢量”从定义的聚焦线离开并指向刀具夹持器，如下图所示 。。
划线类型
当驱动曲面由“曲面栅格”
或“修剪曲面”组成时， 便可生成“栅格或修剪” 类型的划线，该类型的划 线将尝试与所有“栅格边 界”或“修剪边界”尽量
“基础 UV 划线”是曲面被修剪或 被放入栅格前，曲面的自然底层 划线，此类划线可能没有与栅格
或修剪边界对齐，
自然对齐，
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侧刃驱动体
根据创建光顺刀轴运动的需要， 可以从驱动曲面上的指定位置处 ，定义出任意数量的矢量，然后 将按定义的矢量，在驱动几何上 的任意点处插补刀轴。指定的矢 量越多，对刀轴就有越多的控制 。
插补矢量至部件
可在插补的基础上指定引导角及侧
倾角到部件上。
插补矢量至驱动
可在插补的基础上指定引导角及侧
倾角到驱动上。
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，以便优化切削条件。优化后驱动自动优化材料移除。（可选） 建议保留此选项处于关闭状态并允许 NX 自动确定最佳解。 侧倾角 一个固定的侧倾角度值。默认值为 0。 应用光顺 选择应用光顺以便进行更高质量的精加工。
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用驱动曲面的直纹线来定义刀轴 矢量。
可以使刀具的侧刃加工驱动曲面 ，而刀尖加工零件几何表面， 此事驱动曲面引导刀具侧刃， 零件几何表面引导刀具。
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侧刃驱动体”刀轴使用的是不带锥度的刀具和
“刀轴”投影矢量。如果使用了带锥度的刀具，
则应使用“侧刃划线投影矢量”以避免过切
“驱动曲面”。
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侧刃驱动体
5科思Biblioteka 科技公司相对于矢量“相对于矢量”允许您定义相对于带有指定的“前倾角”和“侧倾角”的矢量 的“可变刀轴”。
Lead：引导角定义刀具沿刀具运动方向朝前或朝后倾斜的角度。 引导角为正时，刀具基于刀具路径的方向朝前倾斜； 引导角度为负时，刀具基于刀具路径的方向朝后倾斜。
Tilt：倾斜角度定义刀具相对于刀具路径往外倾斜的角度。沿刀具路径看，倾斜角度为正，使刀具往刀具路径右边倾斜； 倾斜角度为负，使刀具往刀具路径左边倾斜。与引导角度不同，倾斜角度总是固定在一个方向，并不依赖于刀具运动方向。
如果驱动曲面是三角形时，可能引 起刀具倾斜，因为在驱动曲面的顶 角处，不能产生矩形网格状驱动点 。
如果拐角或圆角半径小于刀具半径 ，会使刀具不能沿整个驱动曲面直 纹线切削。图中在刀具侧刃沿驱动 曲面A完成直纹切削运动前，刀尖 已经与驱动曲面B接触，这就可能 导致在刀具与驱动曲面B相切时（ 即刀具侧刃加工曲面B），在刀轴 方向有突然的切入，从而引起过切 。
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4轴，垂直于驱动
通过指定旋转轴（即第四轴）及其旋转角度来定义刀 轴矢量。即刀轴先从驱动曲面法向、旋转到旋转轴的 法向平面，然后基于刀具运动方向朝前或朝后倾斜一 个旋转角度。
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4轴，相对于驱动
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。即先使刀轴从驱动曲面法向、基于 刀具运动方向朝前或朝后倾斜引导角度与倾斜角度， 然后投射到正确的第四轴运动平面，最后旋转一个旋 转角度。
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双4轴，在部件上
只能用于Zig-Zag切削方法，而且分别对 Zig方向与Zag方向进行切削。 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。即分别 在Zig方向与Zag方向，先使刀轴从零件 几何表面法向、基于刀具运动方向朝前 或朝后倾斜引导角度与倾斜角度，然后 投射到正确的第四轴运动平面，最后旋 转一个旋转角度。
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远离点
通过指定一聚焦点来定义可变刀 轴矢量。它以指定的聚焦点为起 点，并指向刀柄所形成的矢量， 作为可变刀轴矢量。 注意：聚焦点必须位于刀具与零 件几何希望接触表面的另一侧。
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朝向点
通过指定一聚焦点来定义可变刀 轴矢量。它以指定的聚焦点为起 点，并指向刀柄所形成的矢量， 作为可变刀轴矢量。 注意：聚焦点必须位于刀具与零 件几何希望接触表面的同一侧。
第四章 刀轴控制方法讲解
远离点 朝向点 远离直线 朝向直线 相对于矢量 垂直于部件 相对于部件 4轴，垂直于部件 4轴，相对于部件 双4轴在部件上 插补矢量 插补矢量至部件 插补矢量至驱动 垂直于驱动体 侧刃驱动体 相对于驱动体 4轴，垂直于驱动体 4轴，相对于驱动体 双4轴在驱动体上 优化后驱动
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确保用刀尖切削，以延长刀具使用寿命。
A = 刀尖，B = 刀跟，C = 刀跟刨削，D = 刀前端刨削，E = 驱动几何体
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优化后驱动
优化后驱动选项 描述最小刀跟安全距离要使刀跟清除驱动几何体的最小距离。 最大前倾角出于过切避让之外的原因，可使用最大前倾角指定允许的最
大前倾角。NX 自动执行过切避让。（可选） 建议保留此选项处于关闭状态并允许 NX 自动确定最佳解。 名义前倾角 出于最佳材料移除量之外的原因，可使用名义前倾角指定首选的前倾角
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4轴，垂直于部件
通过指定旋转轴（即第四轴） 及其旋转角度来定义刀轴矢 量。即刀轴先从零件几何表 面法向投射到旋转轴的法向 平面，然后基于刀具运动方 向朝前或朝后倾斜一个旋转 角度。
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4轴，相对于部件
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。即先使刀轴从 零件几何表面法向、基于刀 具运动方向朝前或朝后倾斜 引导角度与倾斜角度，然后 投射到正确的第四轴运动平 面，最后旋转一个旋转角度 。
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垂直于驱动
在每一个接触点处，创建垂直于驱动曲面的可变刀轴矢量。
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相对于驱动
“相对于驱动体”可用于在非常复杂的“部件表面”上控 制刀轴的运动，如下图所示。
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相对于驱动
“前倾角”定义了刀具沿“刀轨”前倾或后倾的角度。正的 “前倾角”的角度值表示刀具相对于“刀轨”方向向前倾斜 。负的“前倾角”的角度值表示刀具相对于“刀轨”方向向 后倾斜。
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优化后驱动
优化后驱动刀轴控制方法使刀具前倾角与驱动几何体曲率匹配。在凸起部分，NX 保持小的前倾角，以便移除更多材料。在下凹区域中，NX 自动增加前倾角以防 止刀跟过切驱动几何体，并使前倾角足够小以防止刀前端过切驱动几何体。
优化后驱动的好处包括： 确保刀轨不会过切，而且不会出现未切削的区域。 确保最大材料移除量，以缩短加工时间。
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双4轴在驱动体上
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。即分别在Zig方向与Zag方向，先使 刀轴从驱动曲面法向、基于刀具运动方向朝前或朝后 倾斜引导角度与倾斜角度，然后投射到正确的第四轴 运动平面，最后旋转一个旋转角度。 注意：若在Zig方向与Zag方向指定不同的旋转轴进行 切削时，实际上就产生五轴切削操作。
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垂直于部件
可变刀轴矢量在每一个接触点处垂直于零件几何表面。
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相对于部件
通过指定引导角和倾斜角，来定 义相对于零件几何表面法向矢 量的可变刀轴矢量。
右图所示为 引导角＝20度 倾斜角＝0度
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插补矢量，插补矢量至部件，插补矢量至驱动
插补矢量
通过在指定点定义矢量来控制刀 轴矢量。也可用来调整刀轴，以 避免刀具悬空或避让障碍物。