5轴加工刀轴控制方法讲解.pdf

第四章第四章 刀轴控制方法讲解刀轴控制方法讲解第四章第四章 刀轴控制方法讲解刀轴控制方法讲解远离点朝向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科思诚科技公司1优化后驱动远远离点离点远远离点离点离点离点离点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，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科思诚科技公司2朝向点朝向点朝向点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科思诚科技公司3朝向直线朝向直线，，朝向直线朝向直线，，4 4轴加工轴加工轴加工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侧科思诚科技公司4远离直线，远离直线，远离直线，远离直线，4 4轴加工轴加工轴加工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 科思诚科技公司5相对于矢量相对于矢量相对于矢量相对于矢量“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“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科思诚科技公司6垂直于部件垂直于部件垂直于部件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科思诚科技公司7相对于部件相对于部件相对于部件相对于部件通过指定引导角和倾斜角来定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度科思诚科技公司8插补插补矢量，插补矢量至部件，插补矢量至驱动矢量，插补矢量至部件，插补矢量至驱动插补插补矢量，插补矢量至部件，插补矢量至驱动矢量，插补矢量至部件，插补矢量至驱动通过在指定点定义矢量来控制刀插补矢量插补矢量插补矢量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根据创建光顺刀轴运动的需要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 插补矢量至部件插补矢量至部件插补矢量至部件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插补矢量至驱动插补矢量至驱动插补矢量至驱动可在插补的基础上指定引导角及侧科思诚科技公司9可在插补的基础上指定引导角及侧倾角到驱动上垂直于驱动垂直于驱动垂直于驱动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科思诚科技公司10相对于驱动相对于驱动相对于驱动相对于驱动“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，如下图所示科思诚科技公司11相对于驱相对于驱动动相对于驱相对于驱动动动动动动“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“侧倾角”定义了刀具从一侧到另一侧的角度正值将使刀 具向右倾斜（按照您所观察的切削方向）负值将使刀具向 左倾斜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 可变刀轴矢量科思诚科技公司12侧刃驱动体侧刃驱动体侧刃驱动体侧刃驱动体“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，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”将支配刀尖的移动划线类型当驱动曲面由“曲面栅格” 或“修剪曲面”组成时，“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“栅格边科思诚科技公司13或修剪边界对齐，线将尝试与所有栅格边 界”或“修剪边界”尽量 自然对齐，侧刃驱动体侧刃驱动体侧刃驱动体侧刃驱动体用驱动曲面的直纹线来定义刀轴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，尖加零件几何 此事驱动曲面引导刀具侧刃， 零件几何表面引导刀具侧刃驱动体”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，科思诚科技公司14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”。

侧刃侧刃驱驱动体侧刃动体侧刃驱驱动体动体侧刃动体侧刃动体侧刃动体侧刃动体如果驱动曲面是三角形时可能引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（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 科思诚科技公司154 4轴轴，垂直于驱，垂直于驱动动轴轴，垂直于驱，垂直于驱动动轴轴动动轴轴动动通过指定旋转轴（即第四轴）及其旋转角度来定义刀通过指定旋转轴（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 个旋转角度个旋转角度科思诚科技公司164 4轴轴，相对于驱，相对于驱动动轴轴，相对于驱，相对于驱动动轴轴动动轴轴动动通过指定第四轴及其旋转角度引导角度与倾斜角度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 转角度科思诚科技公司17双双双双4 4轴在轴在驱驱动体动体上上轴在轴在驱驱动体动体上上轴在动体轴在动体轴在动体轴在动体通过指定第四轴及其旋转角度、引导角度与倾斜角度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科思诚科技公司184 4轴轴，垂直于，垂直于部件部件轴轴，垂直于，垂直于部件部件轴轴部件部件轴轴部件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向朝前或朝后倾斜个旋转 角度。

科思诚科技公司194 4轴，相对于部件轴，相对于部件轴，相对于部件轴，相对于部件通过指定第四轴及其旋转角度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投射到正确的第四轴运动平 面，最后旋转一个旋转角度 科思诚科技公司20双双双双4 4轴，在部件上轴，在部件上轴，在部件上轴，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 转一个旋转角度科思诚科技公司21优化后驱动优化后驱动优化后驱动优化后驱动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，以缩短加工时间确保用刀尖切削，以延长刀具使用寿命科思诚科技公司22A = 刀尖，B = 刀跟，C = 刀跟刨削，D = 刀前端刨削，E = 驱动几何体优化后驱动优化后驱动优化后驱动优化后驱动优化后驱动选项优化后驱动选项优化后驱动选项优化后驱动选项描述最小刀跟安全距离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最大前倾角最大前倾角出于过切避让之外的原因，可使用最大前倾角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）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名义前倾角名义前倾角名义前倾角名义前倾角出于最佳材料移除量之外的原因，可使用名义前倾角名义前倾角指定首选的前倾角 ，以便优化切削条件优化后驱动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侧倾角侧倾角一个固定的侧倾角度值默认值为 0应用光顺应用光顺选择应用光顺应用光顺以便进行更高质量的精加工。