多轴定位加工实例
JDSoft SurfMill7.0五轴加工说明书
1.5 JDSoft SurfMill7.0 软件多轴联动加工策略
JDSoft SurfMill7.0 软件根据不同的加工需求和机床特点提供了以下 8 种多轴加工策略。 加工方法 图示 说明
五轴钻孔
用于曲面多轴钻孔加工
五轴曲线加工
适合用于加工曲面上的曲线、 图案和文 字，也能用于加工曲面上的凹槽、切边 等等
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第一章 多轴加工概述
加工手段，计算速度快、路径质量高，同时支持多种刀具。 8、具有叶轮专业加工功能。 JDSoft SurfMill7.0 软件专门针对叶轮零件开发了一专业模块，用户只需进行简单的参数 设置即可生成高效、无碰撞和无过切的叶轮多轴加工路径。 9、专有的多轴曲面刻字功能 JDSoft SurfMill7.0 软件中的多轴区域加工功能让曲面上进行多轴刻字、花纹变的更加简 单，而且效果更佳。 10、完善的细节控制 支持边界线、参数范围、保护面等裁剪，加工区域控制十分灵活；开口路径支持圆弧进退 刀、直线延长等，提高了边界加工质量；支持开口线单向走刀，保证路径全部为顺铣加工。这些 细节控制使生成的多轴路径质量更高。
1.2 多轴数控加工基本概念
多轴数控加工是指在具有三根轴以上联动的机床上， 实现三根以上轴运动的一种加工方式， 这些轴可以是联动的，也可以是部分联动的。
1.2.1 数控机床运动轴配置及方向定义
根据 ISO 规定，数控机床采用右手直角笛卡尔坐标系，如图（1-4） ，基本坐标轴为 X、Y、Z 三根直线轴，对应每一根直线轴的旋转轴分别用 A、B、C 表示；其中平行于主轴的坐标轴定义为 Z 轴。
异，差异部分请阅读最新的“JDSoft SurfMill7.0 联机在线帮助” ，本书将不再进行单独的修正和说明。
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多轴定位加工实例
北京精雕集团多轴定位加工实例多轴定位加工是指在进行实际的工件切削前，机床的旋转轴先转到一固定的方位，然后开始切削，在切削过程中，机床的旋转轴不与机床的X、Y及Z轴一起运动。
当切削过程完成后，刀具离开工件，机床旋转轴转到另一方位，再开始另一切削过程。
JDSoft SurfMill7.0软件可以通过局部坐标系、设置多个刀具平面及多原点设置等方式来实现多轴定位加工。
本章实例主要以局部坐标系为例，如图5-1所示，来介绍说明用户如何在一个刀具平面内实现多轴定位加工。
图5-1局部坐标系下面以换能器基座为例进行多轴定位加工编程演示，如图5-2所示，加工材料为直径100mm 的圆形铝材。
图5-2零件图北京精雕科技集团有限公司版权所有翻印必究5.1多轴定位加工前的准备工作5.1.1零件分析，制定加工工艺5.1.1.1零件分析1、从零件图可看出，此加工零件以平面和孔为主，所以采用平面加工或者固定轴加工效率最高。
2、零件上大孔与Z轴成一角度，加工时需要采用多次装卡或者多轴加工方式才能加工到位。
3、零件上多处是对称分布，可以只对一面进行编程，其余面加工路径可以使用路径空间变换功能来完成，减少编程时间。
在经过以上分析后，确定采用五轴机床通过多轴定位方式来完成此零件的加工，其中毛坯开粗采用曲面分层环切粗加工、大孔和开口槽的加工采用轮廓加工、平面采用平底刀进行成组平面加工。
5.1.1.2加工工艺安排经分析曲面模型，结合零件的加工要求，该零件的加工思路如下（该工件的材料是铝）：表5-1换能器基座加工程序单步骤工序加工方法使用刀具加工余量（ｍｍ）1开粗分层区域粗加工平底刀D12.00.152中心平面精加工成组平面加工平底刀D12.00.03斜面精加工成组平面加工平底刀D12.00.04加工斜面孔位（最内侧孔）轮廓切割平底刀D12.00.05加工斜面孔位（最外侧孔）轮廓切割平底刀D12.00.06加工斜面孔位（中间孔）轮廓切割平底刀D12.00.07中心孔（大）轮廓切割平底刀D8.00.0 8中心孔（小）轮廓切割平底刀D8.00.0 9加工开口槽轮廓切割平底刀D8.00.0第五章多轴定位加工实例5.1.2编程前模型准备工作1、使用曲面补洞、提取原始面和曲面裁剪等功能进行补面，结果见图5-3。
五轴联动数控技术的加工案例分析
五轴联动数控技术的加工案例分析摘要：随着时代的发展和社会经济的进步，如今机械制造技术日趋成熟，人们对产品提出了更高的要求，产品形状结构日趋多样，越来越精密；采用传统的制造技术无法获得较高的工作效率，并且加工质量也无法得到保证。
针对这种问题，就可以应用多轴数控加工技术。
本文以某轿车模型为例，分析了五轴联动数控技术的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词：五轴联动数控技术；加工案例；分析如今在各个领域内的产品往往有着十分复杂的形状和结构，比如航空、航天产品等，这是由力学性能要求所决定的；另外，在民用产品方面，比如玩具、装饰品等，也有着十分怪异的形态，这是因为人们的需求逐渐趋向个性化，这样就可以在各个领域内有效应用多轴数控加工技术。
相较于传统的加工技术，本技术有着很大的优势，装卡一次，就可以对复杂零件的多个表面进行加工，不仅可以拥有较高的精度，效率也很高。
1.多轴数控机床概述五轴联动机床是多轴机床中非常有典型的代表，它可以对任意复杂曲面的零件进行加工。
通过大力研究五轴联动机床的结构模型，可以对机床的运动原理深入理解，结合具体的机床情况，来对后处理程序进行科学的编制，以此来更好的对产品进行加工。
具体来讲，五轴联动机床的组成可以分为回转轴和平动轴，前者有两个，后者有三个。
又可以将其分为三种形式，分别为刀具双摆动、工作台双旋转以及两者共同摆动和旋转，这种划分的依据是旋转轴具体结构的差异。
定向轴指的是旋转轴法向矢量固定的轴，那么矢量会出现改变的轴就为变向轴。
五轴机床可以进行刀具双摆动，那么对于大型零件的复杂曲面都可以进行加工，这样拥有的性能就比较的优良。
2.五轴加工的程序编制相较于三轴加工，五轴加工具有一系列的不同，在过去三轴加工的条件下，工件坐标系中，有着固定的刀具轴线，而在如今五轴加工的条件下，可以结合具体情况来改变刀具轴线。
在控制刀具轴线的时候，需要保证加工质量，提高切削效率。
那么，我们就可以了解到优化刀具姿态就是五轴加工的关键。
多轴加工技术
多轴加工技术第一篇：多轴加工技术所谓多轴数控机床是指在一台机床上至少具备第4轴。
如四轴数控机床有3个直线坐标轴和1个旋转坐标轴，并且4个坐标轴可以在计算机数控（CNC）系统的控制下同时协调运动进行加工。
五轴数控机床具有3个直线坐标轴和两个旋转坐标轴，并且可以同时控制、联动加工。
与三轴联动数控机床相比较，利用多轴联动数控机床进行加工的主要优点如下。
（1）可以一次装夹完成多面多方位加工，从而提高零件的加工精度和加工效率。
（2）由于多轴机床的刀轴可以相对于工件状态，而改变，刀具或工件的姿态角可以随时调整，所以可以加工更加复杂的零件。
（3）由于刀具或工件的姿态角可调，所以可以避免刀具干涉、欠切和过切现象的发生，从而获得更高的切削速度和切削宽度，使切削效率和加工表面质量得以改善。
（4）多轴机床的应用，可以简化刀具形状，从而降低刀具成本。
同时还可以改善刀具的长径比，使刀具的刚性、切削速度、进给速度得以大大提高。
（5）在多轴机床上进行加工时，工件夹具较为简单。
由于有了坐标转换和倾斜面加工功能，使得有些复杂型面加工，转变为二维平面的加工。
由于有了刀具轴控制功能，斜面上孔加工的编程和操作也变得更加方便。
由于增加了旋转轴，所以与三轴数控机床相比，多轴机床的刀具或工件的运动形式更为复杂，主要有以下几种形式。
第二篇：轴类零部件加工技术要求轴类零件加工工艺一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5~IT7）。
多轴联动编程实例
6.1.1.3 工艺安排
按照工艺分析，制定的龙口瓶盖加工流程如下： 表 6-1 龙口瓶盖加工程序单 步骤 工序 加工方法 分层区域粗 加工（多轴定 位） 使用刀具 平底刀 D6 加工余量（mm） 侧面余量 0.15 底面余量 0.15
1
开粗
2 3
半精加工 精加工
曲 面 投 影 精 球头刀 加工（五轴） D6R3 曲 面 投 影 精 球头刀 加工（五轴） D4R2
图 6-40 曲面投影加工
5、根据工件特点，刀轴方向采用【与指定轴成一定角度】的方式，具体设置如下图所示：
图 6-41 刀轴方向设置
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6、其余参数采用默认设置，点击计算生成曲面投影半精加工路径。
图 6-42 生成路径
6.2.4 精加工-曲面投影加工
图 6-10 导动面的法向和流线方向调整
3、在工件底部增加保护面避免在加工过程中发生干涉或碰撞，如图 6-11 所示：
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图 6-11 增加保护面
6.1.3 加工项目的设置
1、 正确配置机床类型是进行机床模拟、准确计算路径加工时间和正确输出多轴路径的关 键。进行机床设置的过程如下： a) b) 双击【项目设置】【机床设置】项，在弹出机床设置界面； 在机床类型界面进行机床形状设置，如图 6-12 所示
图 6-44 选择刀具及走刀参数
3、在【基本加工域】中，将工件曲面选为加工面，将绘制的保护面选为保护面，同时将准 备工作中绘制的导动面选择到辅助加工域中，如下图所示：
图 6-45 选择加工域
然后点击确定按钮
，进入“刀具路径参数”对话框。
多轴加工
多轴加工单击“加工”下拉菜单，多轴加工功能如下图所示。
如果没有看到“多轴加工”选项，请确认加密锁已经插好，单击“设置”→“自定义”→“工具条”→“重置所有”即可出现。
多轴加工有如下所示10项再加上“五轴定向加工”共11项功能。
一. 四轴曲线加工【功能】根据给定的曲线，生成四轴加工轨迹。
多用于回转体上加工槽。
铣刀刀轴的方向始终垂直于第四轴的旋转轴。
【参数说明】点取“加工”→“多轴加工”→“四轴曲线加工”弹出如下图所示对话框：1．旋转轴(1) X轴：机床的第四轴绕X轴旋转，生成加工代码时角度地址为A。
(2) Y轴：机床的第四轴绕Y轴旋转，生成加工代码时角度地址为B。
2．加工方向生成四轴加工轨迹时，下刀点与拾取曲线的位置有关，在曲线的哪一端拾取，就会在曲线的哪一端点下刀。
生成轨迹后如想改变下刀点，则可以不用重新生成轨迹，而只需双击轨迹树中的加工参数，在加工方向中的“顺时针”和“逆时针”二项之间进行切换即可改变下刀点。
3．加工精度（1）加工误差：输入模型的加工误差。
计算模型的轨迹的误差小于此值。
加工误差越大，模型形状的误差也增大，模型表面越粗糙。
加工精度越小，模型形状的误差也减小，模型表面越光滑，但是，轨迹段的数目增多，轨迹数据量变大。
（2）加工步长：生成加工轨迹的刀位点沿曲线按弧长均匀分布。
当曲线的曲率变化较大时，不能保证每一点的加工误差都相同。
二种方式生成的四轴加工轨迹请看下图。
其中绿色为加工轨迹，点为刀位点，红色直线段为刀轴方向。
加工误差方式控制加工精度步长方式控制加工精度4．走刀方式：(1) 单向：在刀次大于1时，同一层的刀迹轨迹沿着同一方向进行加工，这时，层间轨迹会自动以抬刀方式连接。
精加工时为了保证槽宽和加工表面质量多采用此方式。
(2) 往复：在刀具轨迹层数大于1时，层之间的刀迹轨迹方向可以往复进行加工。
刀具到达加工终点后，不快速退刀而是与下一层轨迹的最近点之间走一个行间进给，继续沿着原加工方向相反的方向进行加工的。
典型零件多轴加工 课件 项目三 多轴加工案例
任务1 “3+2定位”五轴加工
任务实施
（一）相关知识
（4）创建程序。 如果零件比较复杂，所创建的操作会过多，甚至使 用的机床有多种类型。这样极易出现因用户管理操 作不当，使操作放置杂乱，整理需要浪费大量的时 间，甚至各操作在进行不同的后处理时容易发生混 淆而造成事故。程序作为管理操作的文件夹，可以 把不同种类的操作分组放置，这样便于修改和后处 理。“创建程序”对话框如图3-1-8所示。 创建程序比较简单，输入程序名称即可。软件默认 为第一个为PROGRAM，第二个则为PROGRAM_1，第三 个为PROGRAM_2，以此类推。创建其他的对象也是 一样的命名规则。
任务实施
任务3 “叶轮”五轴加工
（一）相关知识
此外，一些通用的软件，如UG、CATIA、Pro/E等，也可以用于叶轮的加工。目前，国内大多数 生产叶轮的厂家，多采用国外引进的CAD/CAM软件，利用这些软件，在输入叶轮有关参数时，可以生 产要加工的叶轮的数控加工程序，本任务选用目前流行且功能强大的UG NX10.0对复杂曲面整体叶轮 进行加工轨迹规划。
任务要求
02
1．能够通过UG NX10.0软件分析零件，确定零
件加工刀具。
2．掌握型腔铣加工方法中干涉面的使用方法。
3．掌握可变轴轮廓铣曲面区域驱动方法及相关
参数设定。
4．掌握可变轴轮廓铣中的刀轴控制，垂直于驱
动体的使用方法及参数设定。
任务实施
（一）相关知识
1．多轴加工基础
如图3-2-1所示为“可变轮廓铣”参数设置 对话框。 （1）几何体。
航空叶轮多轴仿真加工
航空叶轮多轴仿真加工HuiMaiTechSim操作流程由于多轴设备价格比较昂贵，参与运动轴数较多，所以在上机加工前需要进行仿真模拟加工，我们将SolidCAM后处理代码导入到HuiMaiTech多轴仿真软件进行仿真模拟。
利用HuiMaiTech多轴仿真软件进行叶轮零件的仿真模拟加工，熟悉五轴机床的基本操作（工件安装、刀具定义、刀长确定、工件对刀等）和检验加工程序是否正确，如表2-3所示。
表2-3 HuiMaiTech多轴仿真操作流程脉多轴仿真软件图标，弹出惠脉多轴仿真软件开始界”键【设置毛坯】图标，需要在建模软按刀具】图标，弹出【设置刀具】对话框，创建加工用刀击“手动操作”按钮击下方按钮，可进入刀具信息参数表，再点击号刀具信息中“刀具，例“两次，进行以及刀长的自动测量，管理按钮率调节按钮七、加工过程7.1 准备工作1）备料毛坯采用6061铝合金，其中外形轮廓处已经在车床上加工完成，在毛坯的中心轴线处加工17mm的定位孔，保证毛坯安装定位后与夹具中心同轴，以保证毛坯与夹具安装后同心，详图见2-2所示。
2）刀具准备直径分别为D8A2R3mm锥度牛鼻圆角铣刀两把，其中第一把用来粗加工，第二把用来精加工。
3）其他工具自制夹具，将其锁紧在回转工作台上，以保证夹具中心与回转工作台中心重合。
这种夹具利用螺钉锁紧，工件装夹牢固，比一些抱紧的夹具更可靠。
这种夹具需要具有一定高度，在五轴加工时能更好的避免碰撞干涉。
7.2 找正和装夹工件夹具底部中心的芯轴与回转工作台中心孔采用间隙配合，用压板和螺丝将夹具压紧在工作台上，保证夹具的外圆与回转工作台中心孔的同轴度公差为0.02mm以内,毛坯底面采用销钉定位配合来进行定位，然后用M16螺母和夹具中间螺杆拉紧，将毛坯和夹具固定。
7.3 确定工件坐标系和对刀本工件加工原点的X轴、Y轴坐标由回转工作台中心位置确定，Z0在工件的上表面。
利用机床自带测头将工件坐标系原点输入到机床坐标系中。
五轴典型的加工案例
五轴典型的加工案例
五轴加工是数控加工技术中的一种高级加工方式，可以完成复杂形状
的加工任务。
以下列举了五轴加工的一些典型案例。
1.航空零部件加工：
五轴加工在航空零部件加工中得到了广泛应用。
例如，飞机发动机的
涡轮叶片、涡轮盘等复杂形状部件的加工。
五轴加工可以在一次夹持中完
成多个面的加工，减少零部件的夹持次数，提高加工精度和效率。
2.模具加工：
五轴加工在模具加工领域也有重要应用。
传统的模具加工方式需要多
次夹持和调整工件位置，而五轴加工可以通过工件的旋转和倾斜，使刀具
能够更自由地进入难以到达的角度，从而提高加工精度和效率。
3.医疗器械加工：
五轴加工在医疗器械加工领域也具有广泛的应用。
例如，人工关节的
加工中，五轴加工可以将刀具沿关节表面旋转和倾斜，使得关节表面得到
更好的加工质量和适配性。
4.船舶零部件加工：
五轴加工在船舶零部件加工中有重要作用。
例如，船舶螺旋桨的加工，五轴加工可以通过刀具的旋转和倾斜，使刀具能够更好地机械切削螺旋桨
的复杂表面，并提高螺旋桨的加工质量和效率。
5.汽车零部件加工：
五轴加工在汽车零部件加工中也得到广泛应用。
例如，汽车车身的冲压模具加工，五轴加工可以使刀具在模具表面的各个角度进行切削，使模具内部空腔的加工更加准确和高效。
总之，五轴加工的典型案例涵盖了航空、模具、医疗器械、船舶和汽车等多个领域。
这些案例体现了五轴加工在实际应用中的重要性和优势，通过五轴加工，可以实现复杂形状零部件的高精度、高效率的加工。
UG多轴3+2定轴加工
上海顶迅数控应用技术有限公司UG 32轴定位加工UG3+2课程综述课程描f课程描述f本课程主要介绍怎么使用UG的加工模块来建立定轴加工刀轨。
通过学习本课程，将学习到专用于定轴加工的加工策略。
f目的学习完本课程后你将具有以下能力：f学习完本课程后，你将具有以下能力：z正确掌握UG定轴加工运用z掌握更好的通用加工技巧z具有更好的UG定轴加工编程技巧第一课4轴和5轴加工的介绍f目的f本课主要介绍利用4轴和5轴加工原理来加工零件的方法。
f目标f通过本课的学习，你可以掌握以下内容：z创建4轴定位和轮廓铣的刀轨z为多轴加工建立合适的加工坐标系f多轴加工的基本概念f大多数的NC/CNC编程人员认为多轴加工事实上可以看作平面或固定轴加工。
在有些加工情况下，主轴并不同于标准加工刀具的Z轴方向。
如果掌握了多轴加工的基本概念，这种加工模式的编程是相当简单的。
需要注意的些概念：加工的基本概念这种加工模式的编程是相当简单的需要注意的一些概念：z UG总要求有刀具轴，没有特殊设定，系统默认为MCS的Z轴（0，0，1）z刀具轴不是（0，0，1）的固定轴加工需要设定刀具轴的适当方向z UG中的绝大多数多轴加工的刀具轴不是（0，0，1）z多轴加工过程中，要确保刀具轴的适当设置方向z旋转运动，工作台转到新位置之前，要检查刀具的位置以保证零件或夹具的安全z操作结束后，建议把刀具轴设回（0，0，1）练同方向具轴加操作f练习：不同于（0，0，1）方向刀具轴的加工操作素材文件：02_NX5_3+2multi_axis_mill\Unfinish\3_2multi_axis_mill_1.prt 结果文件：02_NX5_3+2multi_axis_mill\finish\3_2multi_axis_mill_1.prt结果文件要求：使用改变加工坐标系的方式来改变刀具轴矢量操作步骤：操作步1.打开“3_2multi_axis_mill_1.prt”文件，如图所示2.选择图标【Start 】工具条中单击【Manufacturing 】，进入加工模块3.在【Machining Environment 】对话框中单击【cam_general】4.在【CAM Setup 】对话框中单击【mill_contour】5.在【Operation Navigator】工具栏中单击【Geometry View 】，进入几何导航器6.双击【MCS_MILL】，设置加工坐标系7.在【Specify MCS】中单击【CSYS Dialog 】8.在【Reference CSYS】中选择【WCS 】为加工坐标系，点击【OK 】9.在【Detail 】中选择【Purpose 】中【Main 】，把此坐标系设为主坐标系，点击【OK 】，完成坐标系设定10.双击【MCS_MILL】下的【WORKPIECE】，设定工件【Part 】和毛坯【Blank 】11.在【Mill Geom】对话框中点击【Specify Part】，选择下图作为工件Part13.在【Manufacturing Create 】工具条中单击【Create Geometry 】，创建新的坐标系，并命名为A9014.双击【A90 】，设置加工坐标系15.在【Specify MCS】中单击【CSYS Dialog 】，在【Type 】中选择【Dynamic 】16.点选坐标系，绕着X轴旋转90°17.在【Detail 】中选择【Purpose 】中【Local 】，【Special Output 】中【CSYS RotationRotation 】，把此坐标系设为子坐标系，完成坐标系设定。
五轴联动复合加工机床案例分析
五轴联动复合加工机床案例分析一台拥有为加工复杂形状的工件而进行数道工序、不同方式的加工性能的机械称之为复合加工机床。
为达到同样目的，也有将控制坐标多轴化、扩大加工功能、多机能化的使用方法。
总之是用工序集成的方法提高生产效率，提高机床的附加价值。
于是，这里就把前者的在一台机床内实现不同品种加工的机床和后者的多坐标控制机床两者通称为复合加工机床。
而今复合加工机床成为世界机床发展方向，目前，世界上越来越多的复杂零件采用复合机床进行加工。
因为复合加工机床突出体现了工件在一次装夹中完成大部分或全部加工工序，从而达到减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高工件加工精度，缩短加工周期和浪费作业面积的目的。
下面针对我公司开发的几款复合加工机床介绍如下：1. 铣削激光切割五轴联动复合加工机床一款铣削激光切割五轴联动复合加工机床，此机床采用桥式龙门框架结构，采用可重组模块化设计，主机系统划分为大跨度、高刚性、高动态特性的直线运动框架结构、多自由度旋转运动机构和可交换主轴头等功能模块，各模块具有机械、电气等标准化的接口，形成可装配的功能单元，通过配置不同加工刀具或加工装置，实现铣削和激光切割等不同工艺加工制造的复合加工。
此复合加工设备如图1所示。
图1 铣削激光切割五轴联动复合加工机床此复合加工设备特点如下：（1）复合加工功能此复合加工设备除了传统的最终铣削精加工外，和粗加工摆头来实现初级铣削粗加工过程，还具备激光切割AC 摆头实现激光切割过程。
这是一种引人注目的改革，实现了在一台机床上既能铣削加工又能激光切割的柔性制造。
此复合加工设备具有一个标准的加工中心平台并提供独有的激光切割选择包。
其中铣削粗加工、铣削精加工和激光切割分别由3个A 轴摆头组成，他们共用一个C 轴，靠自动交换A 轴摆头来实现功能切换。
（2）五轴联动功能五坐标联动加工机床的特点有很多，如A 轴可以避开切削速度为零的条件；B 轴可缩短刀具长度；C 轴可加工不重新装卸就不能进行加工的呈突出形状的工件。
汇川多轴控制案例
汇川多轴控制案例
汇川多轴控制技术在多个领域有广泛应用，以下是一些具体案例：
1. 工业机器人：汇川多轴控制系统可应用于工业机器人的各个关节，实现高精度、高速度的运动控制，提高机器人的工作效率和精确度。
例如，在装配线上，汇川多轴控制系统可以帮助机器人快速、准确地完成零件的抓取和放置，提高生产效率。
2. 数控机床：汇川多轴控制系统可应用于数控机床的各个轴向，实现精确的刀具位置控制，提高机床的加工精度和效率。
通过多轴控制，数控机床可以加工更为复杂的零部件，满足高精度制造的需求。
3. 自动化生产线：汇川多轴控制系统可应用于自动化生产线的各个环节，实现设备的协同控制，提高生产线的整体运行效率。
通过多轴协同工作，自动化生产线可以在无人值守的情况下连续生产，提高了生产效率，降低了生产成本。
这些案例表明，汇川多轴控制技术为制造业和工业自动化领域的转型升级提供了有力支持。
在实际应用中，根据不同的需求和场景，汇川多轴控制系统可进行定制化开发，以满足不同客户对自动化和智能化的需求。
多轴加工典型案例的教学研究与实践
职 业OCCUPATION 教学探索78OCCUPATION2021 11文/张占莉 薛晓峰多轴加工典型案例的教学研究与实践本学习任务需要解决的问题是对半球凸台元素进行精加工，使最终产品满足尺寸精度、表面粗糙度要求。
一、解决方法探索通过一个主题或项目让学生自主思考解决方案，学生在解决过程中遇到困难后，教师再给予必要的指导。
通过完成典型学习任务旨在引导学生自主学习、自主思考和解决问题。
这可以有效提升学生的积极性，锻炼与培养学生的逻辑思维能力。
多轴加工典型案例的教学是将知识与项目对接，重在培养学生的工艺能力、解决问题的能力等。
所以在教学过程中充分体现“做中学、学中做”，做到学、做、思相互补充，相互协调，锻炼学生的综合能力。
二、方案初定及实施在学生自主思考加工方案的过程中，教师给予学生“试错”的机会。
接到半球凸台任务，学生首先会联想到已学知识和技能，即采用宏程序手工编程和三轴联动软件编程。
在实施过程中学生逐步意识到，半球体与平面相交，球体母线与平面相交，使用球头铣刀无法加工此相交区域，需外加立铣刀清除相交处的残余，两种刀具相接处不可避免地会出现接刀痕。
球面需要保证表面粗糙度，使用球头铣刀较难保证很高的表面质量，也无法进行清根操作。
因此判定利用此方法具有一定的局限性。
三、优化方案教师指引学生开阔思路，并引导学生进行思考。
设想只用一把立铣刀可采用五轴侧刃切削的方法，能解决不同刀具产生接刀痕的问题和换刀辅助时间变长的问题。
根据优化方案，学生使用立铣刀，采用五轴侧刃切削策略，以五轴方式使刀具沿曲面UV线做螺旋上升或环向切削。
此加工方法不需要更换刀具，且球面与平面相交处无残留，解决了“接刀痕”的问题。
学生通过进一步分析发现，刀具初始加工位置角度为90度，在加工过程中刀尖始终与球面相接触，加工后相邻行距之间会出现齿状“台阶”，影响表面质量。
如果使用很小的行间距，在保证加工质量的同时，又会出现加工效率降低的现象。
教师进一步引导学生采用刀轴侧倾的方式加工。
UG多轴3+2定轴加工
上海顶迅数控应用技术有限公司UG 32轴定位加工UG3+2课程综述课程描f课程描述f本课程主要介绍怎么使用UG的加工模块来建立定轴加工刀轨。
通过学习本课程，将学习到专用于定轴加工的加工策略。
f目的学习完本课程后你将具有以下能力：f学习完本课程后，你将具有以下能力：z正确掌握UG定轴加工运用z掌握更好的通用加工技巧z具有更好的UG定轴加工编程技巧第一课4轴和5轴加工的介绍f目的f本课主要介绍利用4轴和5轴加工原理来加工零件的方法。
f目标f通过本课的学习，你可以掌握以下内容：z创建4轴定位和轮廓铣的刀轨z为多轴加工建立合适的加工坐标系f多轴加工的基本概念f大多数的NC/CNC编程人员认为多轴加工事实上可以看作平面或固定轴加工。
在有些加工情况下，主轴并不同于标准加工刀具的Z轴方向。
如果掌握了多轴加工的基本概念，这种加工模式的编程是相当简单的。
需要注意的些概念：加工的基本概念这种加工模式的编程是相当简单的需要注意的一些概念：z UG总要求有刀具轴，没有特殊设定，系统默认为MCS的Z轴（0，0，1）z刀具轴不是（0，0，1）的固定轴加工需要设定刀具轴的适当方向z UG中的绝大多数多轴加工的刀具轴不是（0，0，1）z多轴加工过程中，要确保刀具轴的适当设置方向z旋转运动，工作台转到新位置之前，要检查刀具的位置以保证零件或夹具的安全z操作结束后，建议把刀具轴设回（0，0，1）练同方向具轴加操作f练习：不同于（0，0，1）方向刀具轴的加工操作素材文件：02_NX5_3+2multi_axis_mill\Unfinish\3_2multi_axis_mill_1.prt 结果文件：02_NX5_3+2multi_axis_mill\finish\3_2multi_axis_mill_1.prt结果文件要求：使用改变加工坐标系的方式来改变刀具轴矢量操作步骤：操作步1.打开“3_2multi_axis_mill_1.prt”文件，如图所示2.选择图标【Start 】工具条中单击【Manufacturing 】，进入加工模块3.在【Machining Environment 】对话框中单击【cam_general】4.在【CAM Setup 】对话框中单击【mill_contour】5.在【Operation Navigator】工具栏中单击【Geometry View 】，进入几何导航器6.双击【MCS_MILL】，设置加工坐标系7.在【Specify MCS】中单击【CSYS Dialog 】8.在【Reference CSYS】中选择【WCS 】为加工坐标系，点击【OK 】9.在【Detail 】中选择【Purpose 】中【Main 】，把此坐标系设为主坐标系，点击【OK 】，完成坐标系设定10.双击【MCS_MILL】下的【WORKPIECE】，设定工件【Part 】和毛坯【Blank 】11.在【Mill Geom】对话框中点击【Specify Part】，选择下图作为工件Part13.在【Manufacturing Create 】工具条中单击【Create Geometry 】，创建新的坐标系，并命名为A9014.双击【A90 】，设置加工坐标系15.在【Specify MCS】中单击【CSYS Dialog 】，在【Type 】中选择【Dynamic 】16.点选坐标系，绕着X轴旋转90°17.在【Detail 】中选择【Purpose 】中【Local 】，【Special Output 】中【CSYS RotationRotation 】，把此坐标系设为子坐标系，完成坐标系设定。
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北京精雕集团多轴定位加工实例多轴定位加工是指在进行实际的工件切削前，机床的旋转轴先转到一固定的方位，然后开始切削，在切削过程中，机床的旋转轴不与机床的X、Y及Z轴一起运动。
当切削过程完成后，刀具离开工件，机床旋转轴转到另一方位，再开始另一切削过程。
JDSoft SurfMill7.0软件可以通过局部坐标系、设置多个刀具平面及多原点设置等方式来实现多轴定位加工。
本章实例主要以局部坐标系为例，如图5-1所示，来介绍说明用户如何在一个刀具平面内实现多轴定位加工。
图5-1局部坐标系下面以换能器基座为例进行多轴定位加工编程演示，如图5-2所示，加工材料为直径100mm 的圆形铝材。
图5-2零件图北京精雕科技集团有限公司版权所有翻印必究5.1多轴定位加工前的准备工作5.1.1零件分析，制定加工工艺5.1.1.1零件分析1、从零件图可看出，此加工零件以平面和孔为主，所以采用平面加工或者固定轴加工效率最高。
2、零件上大孔与Z轴成一角度，加工时需要采用多次装卡或者多轴加工方式才能加工到位。
3、零件上多处是对称分布，可以只对一面进行编程，其余面加工路径可以使用路径空间变换功能来完成，减少编程时间。
在经过以上分析后，确定采用五轴机床通过多轴定位方式来完成此零件的加工，其中毛坯开粗采用曲面分层环切粗加工、大孔和开口槽的加工采用轮廓加工、平面采用平底刀进行成组平面加工。
5.1.1.2加工工艺安排经分析曲面模型，结合零件的加工要求，该零件的加工思路如下（该工件的材料是铝）：表5-1换能器基座加工程序单步骤工序加工方法使用刀具加工余量（ｍｍ）1开粗分层区域粗加工平底刀D12.00.152中心平面精加工成组平面加工平底刀D12.00.03斜面精加工成组平面加工平底刀D12.00.04加工斜面孔位（最内侧孔）轮廓切割平底刀D12.00.05加工斜面孔位（最外侧孔）轮廓切割平底刀D12.00.06加工斜面孔位（中间孔）轮廓切割平底刀D12.00.07中心孔（大）轮廓切割平底刀D8.00.0 8中心孔（小）轮廓切割平底刀D8.00.0 9加工开口槽轮廓切割平底刀D8.00.0第五章多轴定位加工实例5.1.2编程前模型准备工作1、使用曲面补洞、提取原始面和曲面裁剪等功能进行补面，结果见图5-3。
图5-3曲面补洞2、提取加工时使用的曲线。
使用曲面（组）边界线、曲面组轮廓线等功能提取加工所需的曲线。
图中蓝色曲线即为加工时要使用的轮廓线。
图5-4提取加工时使用的曲线5.1.3加工前的项目设置5.1.3.1机床设置正确配置机床类型是进行机床模拟、准确计算路径加工时间和正确输出多轴路径的关键。
进行机床设置的过程如下：北京精雕科技集团有限公司版权所有翻印必究1、切换至NC加工模块，双击【项目设置】中的【机床设置】选项，弹出机床设置界面图5-5导航工作条2、在弹出的【机床设置】对话框中，选中【机床类型】选项，进行机床形状设置，图5-6机床形状设置3、在弹出的【机床设置】对话框中，选中【多轴设置】选项，进行回转台类型、主动轴、角度行程等设置，如图5-7所示第五章多轴定位加工实例图5-7多轴设置5.1.3.2建立加工坐标系在此例中，只要保证新建的加工坐标系的Z轴方向垂直加工平面，并且指向刀柄的方向，X、Y轴方向可随意设置。
JDSoft SurfMill7.0软件提供了多种坐标系的创建方式，帮助用户快速创建所需要的坐标系。
在本例中我们使用【定义法平面】方法来创建加工坐标系，具体的步骤如下：1、鼠标右键单击【加工项目】—>【加工坐标系】按钮，在弹出的右键菜单中点击【新建】菜单，如图5-8所示：北京精雕科技集团有限公司版权所有翻印必究图5-8新建坐标系图5-9定义法平面2、此时导航工具栏出现建立坐标系的界面，点击【快速定义工具】 【定义法平面】按钮，如上图5-9所示，拾取要在上建立坐标系的平面，再选一点作原点，如果Z轴方向与我们想要的相反，可以通过点击【Z轴方向】右边的按纽来调整方向，就完成了坐标系的建立。
图5-10建立的局部坐标系第五章多轴定位加工实例5.1.3.3刀具表设置在刀具表中预先添加加工中所使用的刀具，方便用户在后续生成路径的过程中直接选择相应刀具。
刀具用户可以从刀具库中选择，也可以直接在刀具表中添加新的刀具。
图5-11添加刀具后的当前刀具表5.1.3.4毛坯设置本例中我们使用的是直径为100mm的铝圆棒料，因此使用【柱体】来建立毛坯，毛坯参数设置和效果如图5-12、5-13所示：图5-12设置生成毛坯参数北京精雕科技集团有限公司版权所有翻印必究图5-13生成的毛坯效果图5.1.3.5输出设置设置路径输出时的输出原点等参数。
本例中采用默认值，即当前刀具平面所在的坐标系来输出加工路径。
用户可以根据实际加工需要进行修改，方便实际加工。
图5-14导航工作条第五章多轴定位加工实例图5-15输出设置5.2多轴定位加工流程在本例的加工流程中我们将学习如下的加工功能：成组平面加工轮廓切割多轴定位加工中局部坐标系的使用路径的空间变换——旋转5.2.1毛坯粗加工1、打开原始文件，切换到NC加工模块。
北京精雕科技集团有限公司版权所有翻印必究图5-16NC加工模块导航工作条2、在菜单栏中的【刀具路径】下拉菜单中选择【路径向导】。
图5-17选择“路径向导”3、在弹出的【选择加工方法】对话框中选择【3轴加工】中的【分层区域粗加工】，【走刀方式】为环切走刀，【加工余量】为0.15mm，【加工精度】（即弦高误差）为0.005。
设置完毕后，单击进行刀具设置。
图5-18选择加工方法及参数4、在弹出的【选择刀具】对话框中，鼠标左键点选“[平底]JD-12.00”，将【走刀参数】设置完毕后，单击按钮，进入【基本加工域】对话框。
图5-19选择刀具及走刀参数5、在弹出的【基本加工域】对话框中，因暂不加工那些孔及开口槽区域，故而点击【加工面】下的【拾取所有】按钮，全选曲面（包括新补的曲面）。
操作完毕，单击确定键，进入【刀具路径参数】对话框。
图5-20选择加工域6、在弹出的【刀具路径参数】对话框右侧，设置参数值，设置完毕后，点击【计算】按钮。
图5-21分层区域粗加工7、程序自动生成加工路径。
图5-22生成路径5.2.2中心平面精加工1、启动【路径向导】命令，在【选择加工方法】界面选择【3轴加工】中的【成组平面加工】。
方法参数设置为：【走刀方式】为环切走刀，【加工余量】为0，【加工精度】（即弦高误差）为0.002。
设置完毕后，单击进入刀具设置。
图5-23选择加工方法及参数2、在弹出的【选择刀具】对话框中，鼠标左键点选“[平底]JD-12.00”，将走刀参数设置完毕后，单击按钮，进入【基本加工域】对话框。
（注：此路径只生成一层精加工路径，参数中的【吃刀深度】没有作用，故而不用专门设置这个参数值）图5-24选择刀具及走到参数3、在弹出的【基本加工域】对话框，点击【加工面】下的【拾取所有】按钮，全选曲面（包括新补的曲面）。
操作完毕，单击确定键，进入【刀具路径参数】对话框。
图5-25选择加工域4、在弹出的【刀具路径参数】对话框右侧，设置参数值，设置完毕后，点击【计算】按钮。
图5-26成组平面加工5、程序自动生成加工路径。
图5-27生成路径5.2.3斜面精加工此工序要使用局部坐标系功能。
1、启动【路径向导】命令，在【选择加工方法】界面选择【3轴加工】中的【成组平面加工】。
方法参数设置为：【走刀方式】为环切走刀，【加工余量】为0，【加工精度】（即弦高误差）为0.002。
设置完毕后，单击进入刀具设置。
图5-28选择加工方法及参数2、在弹出的【选择刀具】对话框中，鼠标左键点选“[平底]JD-12.00”，将【走刀参数】设置完毕后，单击按钮，进入【基本加工域】对话框。
（注：此路径只生成一层精加工路径，参数中的【吃刀深度】没有作用，故而不用专门设置这个参数值）图5-29选择刀具及走刀参数3、在弹出的【基本加工域】对话框，点击【加工面】按钮，左键选取加工的曲面。
操作完毕，单击确定键，进入【刀具路径参数】对话框。
图5-30选择加工域4、在弹出的【刀具路径参数】对话框右侧，设置参数值。
图5-31成组平面加工5、在【刀具路径参数】对话框左侧选中【局部坐标系】选项，在对话框右侧的【定义方式】的下拉菜单中选中“MCS-1”。
图5-32局部坐标系6、在【刀具路径参数】对话框左侧选中【空间变换】选项，在对话框右侧的【变换类型】的下拉菜单中选中【旋转】选项。
（注：本例中斜面、圆孔、开口槽等属于对称图形，只要计算其中一组路径，通过空间旋转功能就可以得到其它位置的加工路径。
）图5-33路径变换7、设置【旋转】选项的参数值，【旋转角度】设置为90，【拷贝路径】状态为选中，【个数】设置为3。
图5-34空间变换8、在【刀具路径参数】对话框左侧选中【操作设置】选项，在对话框右侧将【安全高度】参数值设定为15mm。
设置完毕后，点击【计算】按钮。
（注：由于使用了局部坐标系和路径空间旋转功能，为了避免生成的路径之间的快速定位路径碰撞，一定要注意调整安全高度设置。
）图5-35操作高度9、程序自动生成加工路径。
图5-36生成路经5.2.4加工斜面孔位（最内侧孔）1、启动【路径向导】命令，在【选择加工方法】界面选择【2.5轴加工组】中的【轮廓切割】。
方法参数设置为：【半径补偿】为向内偏移，【加工深度】为13.5，【加工余量】为0，【加工精度】为0.001。
设置完毕后，单击进入刀具设置。
图5-37选择加工方法及参数2、在弹出的【选择刀具】对话框中，鼠标左键点选“[平底]JD-12.00”，将走刀参数设置完毕后，单击按钮，进入【基本加工域】对话框。
图5-38选择刀具及走刀参数3、在弹出的【基本加工域】对话框，点击【轮廓线】按钮，左键选取加工轮廓线。
操作完毕，单击确定键，进入【刀具路径参数】对话框。
图5-39选择加工域4、在【刀具路径参数】对话框左侧选中【轴向分层】选项，将对话框右侧的【分层方式】设置为【关闭】。
图5-40轴向分层5、在【刀具路径参数】对话框左侧选中【侧向分层】选项，在对话框右侧设置参数值。
（注：在加工最内侧孔时，为了减少刀具受力以及留残料，所以使用了侧向分层加工方式。
）图5-41侧向分层设置6、在【刀具路径参数】对话框左侧选中【下刀方式】选项，在对话框右侧设置参数值，【下刀方式】为沿轮廓下刀，其它参数值见图5-42。
图5-42下刀设置7、在【刀具路径参数】对话框左侧选中【局部坐标系】选项，在对话框右侧的【定义方式】的下拉菜单中选中“MCS-1”。
图5-43局部坐标系设置8、在【刀具路径参数】对话框左侧选中【空间变换】选项，在对话框右侧的【变换类型】的下拉菜单中选中【旋转】选项。