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1、UG五 軸 數(shù) 控 編 程周 云 曦2 0 1 5 .6 一 、 UG可 變 軸 曲 面 輪 廓 銑 目 前 具 有 多 軸 編 程 功 能 的 CAM軟 件 種 類 很多 ， 其 中 UG軟 件 是 較 為 常 用 的 軟 件 之 一 。 在UG中 ， 多 軸 機 床 編 程 應(yīng) 用 最 多 的 功 能 是 “ 可變 軸 曲 面 輪 廓 銑 ” 。 可 變 軸 曲 面 輪 廓 銑 ， 是通 過 驅(qū) 動 面 、 驅(qū) 動 線 或 驅(qū) 動 點 來 產(chǎn) 生 驅(qū) 動 軌跡 路 徑 的 ， 把 這 些 驅(qū) 動 點 按 照 一 定 的 數(shù) 學(xué) 關(guān)系 的 投 影 方 法 ， 投 影 到 被 加 工 的 曲

2、面 上 ， 再按 照 某 種 規(guī) 則 來 生 成 刀 具 路 徑 的 。 在 “ 可 變軸 曲 面 輪 廓 銑 ” 中 ， 刀 軸 矢 量 可 以 在 加 工 曲面 的 不 同 位 置 ， 根 據(jù) 一 定 的 規(guī) 律 變 化 。 應(yīng) 用 “ 可 變 軸 曲 面 輪 廓 銑 ” ， 需 要 掌握 以 下 一 些 基 本 概 念 ：1 零 件 幾 何 體 ： 用 于 加 工 的 幾 何 圖 形 ；2 驅(qū) 動 幾 何 體 ： 用 來 產(chǎn) 生 驅(qū) 動 軌 跡 路 徑 的 幾 何 體 ；3 驅(qū) 動 點 ： 從 驅(qū) 動 幾 何 體 上 產(chǎn) 生 的 ， 將 按 照 某 種 投影 方 法 投 影 到 零 件

3、幾 何 體 上 的 軌 跡 點 ；4 驅(qū) 動 方 法 ： 驅(qū) 動 點 產(chǎn) 生 的 方 法 。 有 些 驅(qū) 動 方 法 在曲 線 上 產(chǎn) 生 一 系 列 驅(qū) 動 點 ， 有 些 驅(qū) 動 方 法 則 在 一 定面 積 內(nèi) 產(chǎn) 生 有 一 定 規(guī) 則 排 列 的 驅(qū) 動 點 ； 5 投 影 矢 量 ： 指 引 驅(qū) 動 點 按 照 一 定 規(guī) 則 投影 到 零 件 表 面 ， 同 時 決 定 刀 具 將 接 觸 零 件 表面 的 位 置 。 選 擇 的 驅(qū) 動 方 法 不 同 ， 可 以 采 用的 投 影 矢 量 方 式 也 不 同 。 即 ： 驅(qū) 動 方 法 決 定投 影 矢 量 的 可 用 性 ；

4、6 刀 軸 ： 即 我 們 前 面 一 直 提 到 的 刀 軸 矢 量， 用 于 控 制 刀 軸 的 變 化 規(guī) 律 。 所 選 擇 的 驅(qū) 動方 法 不 同 ， 可 以 采 用 的 刀 軸 控 制 方 式 也 不 同。 即 ： 驅(qū) 動 方 法 決 定 了 刀 軸 控 制 方 法 的 可 用性 。 刀 具 軸 控 制 選 項 驅(qū) 動 方 式曲 線 /點 螺 旋 邊 界 曲 面 區(qū) 域 刀 軌 徑 向 切 削離 開 點 指 向 點 離 開 直 線 指 向 直 線 相 對 于 矢 量 垂 直 于 工 件 與 部 件 相 關(guān) 4軸 與 工 件 垂 直 4軸 工 件 相 關(guān) 在 工 件 上 的 雙 4

5、軸 插 補 側(cè) 刃 驅(qū) 動 垂 直 于 驅(qū) 動 相 對 于 驅(qū) 動 4軸 與 驅(qū) 動 體 垂 直 4軸 相 對 于 驅(qū) 動 體 在 驅(qū) 動 體 上 的 雙 4軸 與 驅(qū) 動 路 徑 相 同 在 多 軸 加 工 中 ， 曲 面 區(qū) 域 驅(qū) 動 是 應(yīng) 用 最為 廣 泛 的 一 種 驅(qū) 動 方 法 。 曲 面 區(qū) 域 驅(qū) 動 可 以在 驅(qū) 動 曲 面 的 網(wǎng) 格 上 創(chuàng) 建 按 一 定 規(guī) 則 分 布 的驅(qū) 動 點 ， 利 用 這 些 驅(qū) 動 點 ， 按 照 一 定 的 數(shù) 學(xué)關(guān) 系 沿 指 定 的 投 影 方 向 投 影 到 被 加 工 的 零 件表 面 ， 然 后 生 成 刀 具 路 徑 ；

6、由 于 曲 面 區(qū) 域 驅(qū)動 方 法 對 刀 軸 以 及 驅(qū) 動 點 的 投 影 矢 量 提 供 了附 加 的 控 制 選 項 ， 因 此 常 用 于 多 軸 銑 削 ， 加工 形 狀 復(fù) 雜 的 零 件 曲 面 。 、 曲 面 區(qū) 域 驅(qū) 動 ： 曲 面 區(qū) 域 驅(qū) 動 的 驅(qū) 動 面 ， 可 以 是 平 面也 可 以 是 非 平 面 。 為 了 使 驅(qū) 動 曲 面 上 生 成的 驅(qū) 動 點 分 布 均 勻 ， 通 常 把 驅(qū) 動 曲 面 做 成比 較 光 順 的 曲 面 ， 且 形 狀 盡 量 簡 單 ， 以 便在 驅(qū) 動 曲 面 上 能 夠 整 齊 的 按 行 和 列 的 網(wǎng) 格排 列

7、數(shù) 據(jù) 點 。 驅(qū) 動 曲 面 上 相 鄰 的 表 面 之 間必 須 共 享 公 共 邊 緣 線 ， 或 者 邊 緣 線 之 間 的間 隙 不 超 出 參 數(shù) 預(yù) 置 中 所 定 義 的 鏈 接 公 差 ； 通 常 要 求 驅(qū) 動 曲 面 有 偶 數(shù) 的 行 列 網(wǎng) 格 。 為 了 控制 刀 軸 在 被 加 工 面 尖 角 處 不 產(chǎn) 生 刀 軸 的 突 變 情 況 ，通 常 利 用 規(guī) 則 的 驅(qū) 動 曲 面 來 控 制 刀 軸 的 矢 量 方 向 。選 擇 驅(qū) 動 曲 面 時 ， 必 須 有 序 地 選 擇 ， 而 不 能 隨 機 選擇 ， 選 擇 驅(qū) 動 面 的 順 序 也 決 定 了

8、驅(qū) 動 曲 面 網(wǎng) 格 的 行列 方 向 。 、 曲 線 /點 驅(qū) 動 ： 通 過 指 定 曲 線 或 點 來 定 義 驅(qū) 動 幾 何 ， 選 擇點 作 為 驅(qū) 動 幾 何 時 ， 就 在 所 選 點 間 用 直 線 創(chuàng) 建驅(qū) 動 路 徑 ； 選 擇 曲 線 作 為 驅(qū) 動 幾 何 時 ， 驅(qū) 動 點沿 指 定 曲 線 生 成 。 在 兩 種 情 況 下 ， 驅(qū) 動 幾 何 都投 影 到 零 件 幾 何 表 面 上 ， 刀 具 路 徑 創(chuàng) 建 在 零 件幾 何 表 面 上 ， 曲 線 可 以 是 封 閉 或 開 放 、 連 續(xù) 或非 連 續(xù) 的 ， 也 可 以 是 平 面 曲 線 或 空 間

9、曲 線 。 當(dāng)用 點 定 義 驅(qū) 動 幾 何 時 ， 刀 具 按 選 擇 點 的 順 序 ，沿 著 刀 具 路 徑 從 一 個 點 向 下 一 個 點 移 動 ； 當(dāng) 用曲 線 定 義 驅(qū) 動 幾 何 時 ， 刀 具 按 選 擇 曲 線 的 順 序 ，沿 著 刀 具 路 徑 從 一 條 曲 線 向 下 一 條 曲 線 移 動 。 選 擇 曲 線 或 點 作 為 驅(qū) 動 幾 何 后 ， 會 在 圖形 窗 口 顯 示 一 個 矢 量 方 向 ， 表 示 默 認(rèn) 的 切削 方 向 。 對 開 口 曲 線 ， 靠 近 選 擇 曲 線 的 端點 是 刀 具 路 徑 的 開 始 點 。 對 封 閉 曲 線

10、 ， 開始 點 和 切 削 方 向 由 選 擇 段 的 次 序 決 定 。 在曲 線 與 點 方 法 中 ， 有 時 可 以 使 用 負(fù) 的 余 量值 ， 以 便 刀 具 切 削 到 被 選 零 件 幾 何 表 面 里面 。 螺 旋 驅(qū) 動 ： 通 過 從 一 個 指 定 的 中 心 點 向 外 作 螺 旋 移 動來 得 到 驅(qū) 動 點 的 方 法 ， 這 些 驅(qū) 動 點 是 在 過 中心 點 、 垂 直 于 投 影 矢 量 方 向 的 平 面 內(nèi) 生 成 的 ，然 后 沿 著 投 影 矢 量 方 向 投 影 到 零 件 幾 何 上 形成 刀 具 路 徑 ， 一 般 用 于 加 工 旋 轉(zhuǎn) 形

11、 或 近 似 旋轉(zhuǎn) 形 的 表 面 或 表 面 區(qū) 域 ， 與 其 他 驅(qū) 動 方 法 不同 ， 螺 旋 驅(qū) 動 方 法 創(chuàng) 建 的 刀 具 路 徑 在 從 一 刀切 削 路 徑 向 下 一 刀 切 削 路 徑 過 度 時 ， 沒 有 橫向 進 刀 ， 也 就 不 存 在 切 削 方 向 上 的 突 變 ， 而是 光 順 地 持 續(xù) 向 外 螺 旋 展 開 過 度 。 能 保 持 恒定 切 削 速 度 的 光 順 切 削 ， 特 別 適 合 高 速 加 工 。 、 徑 向 驅(qū) 動 ：用 來 生 成 一 條 垂 直 于 給 定 邊 界 的 驅(qū) 動 路 徑 。 通 過指 定 步 長 、 帶 寬 和

12、 切 削 類 型 ， 沿 著 給 定 邊 界 方 向并 垂 直 于 邊 界 生 成 驅(qū) 動 路 徑 。 多 用 于 清 根 操 作 。 、 刀 軌 驅(qū) 動 ： 可 以 沿 著 刀 具 位 置 原 文 件 （ CLSF） 產(chǎn) 生 驅(qū) 動路 徑 ， 用 于 生 成 類 似 原 刀 位 軌 跡 的 可 變 軸 曲 面輪 廓 銑 刀 具 路 徑 。 驅(qū) 動 點 沿 著 已 經(jīng) 存 在 的 刀 具位 置 原 文 件 而 產(chǎn) 生 ， 并 且 投 影 到 所 選 擇 的 零 件表 面 上 ， 跟 隨 表 面 輪 廓 產(chǎn) 生 刀 具 路 徑 。 驅(qū) 動 點投 影 到 零 件 表 面 的 方 向 和 位 置 由

13、 投 影 矢 量 來 決定 。 、 用 戶 函 數(shù) ：是 指 用 戶 利 用 第 三 方 軟 件 采 用 的 特 殊 驅(qū) 動方 式 來 創(chuàng) 建 刀 具 路 徑 ， 這 需 要 一 些 可 選 的 ，特 殊 復(fù) 雜 應(yīng) 用 開 發(fā) 的 用 戶 子 程 序 。 、 外 形 輪 廓 銑 ： “ 外 形 輪 廓 銑 ” 通 常 稱 為 “ 壁 驅(qū) 動 ” ， 是 可 變軸 輪 廓 銑 特 有 的 驅(qū) 動 方 法 ， 用 于 生 成 有 傾 斜 角 度的 復(fù) 雜 零 件 型 腔 或 型 芯 側(cè) 壁 或 復(fù) 雜 零 件 底 面 和 側(cè)壁 連 接 處 的 刀 具 路 徑 。 他 用 刀 具 底 刃 加 工

14、零 件 底表 面 ， 用 刀 具 側(cè) 刃 加 工 零 件 側(cè) 壁 ， 一 旦 選 擇 了 加工 區(qū) 域 ， 系 統(tǒng) 會 自 動 尋 找 包 含 底 面 的 側(cè) 壁 表 面 ，也 可 手 動 選 擇 側(cè) 壁 表 面 ， 刀 軸 會 調(diào) 整 以 達 到 圓 滑的 刀 具 路 徑 ， 在 凹 角 處 ， 刀 具 用 側(cè) 刃 相 切 零 件 側(cè)壁 ； 在 凸 角 處 ， 刀 具 會 添 加 一 圓 弧 ， 保 持 刀 軸 始終 和 側(cè) 壁 相 切 。 在 UG編 程 軟 件 中 ， 唯 一 可 以 用 于 多 軸 粗 加 工的 一 種 驅(qū) 動 方 法 。 三 、 投 影 矢 量 ：投 影 矢 量 ，

15、是 指 驅(qū) 動 點 沿 著 投 影 的 矢 量 方 向投 影 到 工 件 幾 何 表 面 上 。 、 指 定 矢 量 ：構(gòu) 造 一 個 矢 量 作 為 投 影 矢 量 。 在 定 義 投 影 矢量 的 多 種 方 法 中 ， 只 有 這 種 方 法 定 義 的 投 影 矢量 是 固 定 方 向 的 。可 以 通 過 如 圖 3 -3 -1 中 的 “ 矢 量 構(gòu) 造 器 ” 窗 口來 定 義 一 個 矢 量 。 如 果 采 用 設(shè) 定 矢 量 的 I、 J、 K值 的 方 法 來 定 義 矢 量 ， 需 注 意 對 應(yīng) 于 投 影矢 量 ， 我 們 不 需 要 考 慮 矢 量 的 長 度 ，

16、只 需 要 考慮 矢 量 的 方 向 。 因 為 矢 量 方 向 決 定 了 驅(qū) 動 點 如何 投 影 到 工 件 上 ， 而 長 度 與 此 無 關(guān) 。 、 刀 軸 投 影 ： 用 刀 軸 矢 量 的 相 反 方 向 作 為 投 影 矢 量 。 此 方 法 是 最 常 用 的 方 法 ， 投 影 矢 量 符 合 刀軸 矢 量 的 規(guī) 律 ， 可 以 確 保 生 成 的 刀 具 路 徑 形 狀受 到 驅(qū) 動 路 徑 的 控 制 ， 刀 路 形 狀 與 驅(qū) 動 路 徑 形狀 比 較 符 合 。 用 其 他 方 式 定 義 投 影 矢 量 ， 生 成的 刀 路 形 狀 可 能 與 驅(qū) 動 路 徑

17、相 差 較 大 。 、 遠(yuǎn) 離 點 ：通 過 指 定 一 個 聚 點 來 定 義 投 影 矢 量 ， 定 義 的 投影 矢 量 以 指 定 的 點 為 起 點 ， 并 指 向 工 件 幾 何 的 表面 ， 形 成 放 射 狀 的 投 影 形 式 。投 影 矢 量 方 向 如 圖 所 示 ： 刀 軸 控 制 一 遠(yuǎn) 離 點 、 朝 向 點 ：通 過 指 定 一 個 聚 點 來 定 義 投 影 矢 量 ， 定 義 的 投影 矢 量 以 工 件 幾 何 表 面 為 起 點 ， 并 指 向 定 義 的 點 。在 指 定 同 一 個 點 時 ， 指 向 點 和 離 開 點 的 投 影 矢量 方 向 恰

18、好 相 反 。投 影 矢 量 方 向 如 圖 所 示 ： 、 遠(yuǎn) 離 直 線通 過 指 定 一 條 直 線 來 定 義 投 影 矢 量 ， 定 義 的 投 影 矢量 以 指 定 的 直 線 為 起 點 ， 并 垂 直 于 直 線 ， 且 指 向 工件 的 幾 何 面 。需 要 注 意 ， 此 處 的 直 線 為 空 間 無 限 長 的 直 線 ， 而 非線 段 。投 影 矢 量 方 向 如 圖 所 示 ： 、 指 向 直 線通 過 指 定 一 條 直 線 來 定 義 投 影 矢 量 ， 定 義 的 投 影矢 量 以 工 件 的 幾 何 表 面 為 起 點 ， 并 指 向 指 定 的 直 線 ，

19、且 垂 直 于 直 線 。在 指 定 同 一 直 線 時 ， 指 向 直 線 和 離 開 直 線 的 投 影矢 量 方 向 恰 好 相 反 。投 影 矢 量 方 向 如 圖 所 示 ： 、 指 向 驅(qū) 動用 于 指 定 在 與 材 料 側(cè) 面 的 距 離 為 刀 具 直 徑 的 點 處 開始 投 影 ， 以 避 免 銑 削 到 計 劃 外 的 部 件 幾 何 體 。 除 了 銑削 型 腔 的 內(nèi) 部 或 者 驅(qū) 動 曲 面 在 工 件 幾 何 的 內(nèi) 部 外 ， 指向 驅(qū) 動 和 垂 直 于 驅(qū) 動 基 本 相 似 。投 影 矢 量 方 向 如 圖 所 示 ： 4 、 刀 軸 矢 量刀 軸 矢

20、 量 的 定 義 為 加 工 中 刀 尖 指 向 刀 柄 的 方 向 。與 投 影 矢 量 一 樣 ， 刀 軸 矢 量 也 是 一 個 可 變 矢 量 ；同 時 刀 軸 矢 量 也 是 只 需 要 考 慮 其 方 向 ， 不 需 要考 慮 其 長 度 的 。刀 軸 矢 量 可 以 通 過 指 定 參 數(shù) 值 定 義 、 也 可 以 定義 為 與 工 件 幾 何 或 驅(qū) 動 幾 何 成 一 定 的 關(guān) 系 ， 或是 根 據(jù) 指 定 的 點 或 直 線 來 定 義 。 刀 軸 矢 量 的 具體 定 義 方 法 有 以 下 二 十 種 ： （ 2 ） 、 指 定 矢 量通 過 “ 矢 量 構(gòu) 造 器

21、 ” 對 話 框 構(gòu) 造 一 個 矢 量 作 為 刀軸 矢 量 。 這 種 方 法 也 是 固 定 軸 ， 但 刀 軸 可 以 不 是 Z軸 方 向 。（ 3 ） 、 相 對 于 矢 量在 指 定 一 個 固 定 矢 量 的 基 礎(chǔ) 上 ， 通 過 指 定 刀 軸 相對 于 這 個 矢 量 的 引 導(dǎo) 角 度 和 傾 斜 角 度 來 定 義 出 一 個可 變 矢 量 作 為 刀 軸 矢 量 。（ 1 ） 、 +ZM軸指 定 刀 軸 矢 量 沿 加 工 坐 標(biāo) 系 的 +Z方 向 。 用 這 種方 法 控 制 刀 軸 ， 則 “ 可 變 軸 曲 面 輪 廓 銑 ” 變 為 “固 定 軸 曲 面

22、輪 廓 銑 ” 。 I， J， K： 通 過 輸 入 相 對 于 工 作 坐 標(biāo) 系 原 點 的 矢量 值 指 定 一 個 固 定 的 矢 量直 線 端 點 ： 通 過 定 義 兩 個 點 或 選 擇 一 條 存 在 的直 線 ， 或 定 義 一 個 點 和 矢 量 指 定 一 個 固 定 投 影矢 量 。其 中 ， 基 礎(chǔ) 矢 量 的 定 義 方 法 有 五 種 （ 如 圖3 -4 -1 ） 2 點 ： 可 以 用 點 構(gòu) 造 功 能 定 義 兩 個 點 指 定 一 個固 定 投 影 矢 量 。 第 一 個 點 代 表 矢 量 的 尾 部 ， 第二 個 點 代 表 矢 量 的 箭 頭 部 分

23、 。與 曲 線 相 切 ： 可 以 定 義 一 個 固 定 的 投 射 矢 量 相切 于 所 選 擇 的 曲 線 。 指 定 曲 線 上 的 一 個 點 ， 再選 擇 一 條 存 在 的 曲 線 并 選 擇 所 顯 示 兩 個 相 切 矢量 中 的 一 個 。球 CSYS： 輸 入 分 別 用 Phi和 Theta標(biāo) 明 的 角 度 值， Phi是 在 平 面 ZC-XC中 從 正 Z軸 轉(zhuǎn) 向 正 X軸 的 角度 ， Theta是 在 平 面 XC-YC中 從 正 X轉(zhuǎn) 向 正 Y的 角度 。 前 置 角 和 側(cè) 傾 角 的 含 義 如 下 ：前 置 角 ： 用 于 定 義 刀 具 沿 刀

24、具 運 動 方 向 朝 前 或 朝后 傾 斜 的 角 度 。 引 導(dǎo) 角 度 為 正 時 ， 刀 具 基 于 刀 具路 徑 的 方 向 朝 前 傾 斜 ； 引 導(dǎo) 方 向 為 負(fù) 時 刀 具 基 于刀 具 路 徑 的 方 向 朝 后 傾 斜 。 由 于 引 導(dǎo) 角 度 是 基 于刀 具 運 動 的 方 向 ， 所 以 對 于 Zig-Zag（ “ 之 ” 字 形 往復(fù) ） 切 削 方 法 ， 刀 具 在 Zig路 徑 往 一 個 方 向 傾 斜 ，而 Zag方 向 則 往 相 反 方 向 傾 斜 。 側(cè) 傾 ： 用 于 定 義 刀 具 相 對 于 刀 具 路 徑 往 外 傾斜 的 角 度 。

25、沿 刀 具 路 徑 看 ， 傾 斜 角 度 為 正 ，使 刀 具 往 刀 具 路 徑 右 邊 傾 斜 ； 傾 斜 角 度 為 負(fù)， 使 刀 具 往 刀 具 路 徑 左 邊 傾 斜 。 側(cè) 傾 角 度 與引 導(dǎo) 角 度 不 同 ， 它 總 是 固 定 在 一 個 方 向 ， 并不 依 賴 于 刀 具 運 動 方 向 。 （ 4 ） 離 開 點通 過 指 定 一 點 來 定 義 可 變 刀 軸 矢 量 。 它 以 指 定的 點 為 起 點 ， 并 以 指 向 刀 柄 所 形 成 的 矢 量 作 為 可變 刀 軸 矢 量 。（ 5 ） 指 向 點 通 過 指 定 一 點 來 定 義 可 變 刀 軸

26、矢 量 。 它 以 刀 柄為 起 點 ， 并 以 指 向 指 定 的 點 所 形 成 的 矢 量 作 為 可變 刀 軸 的 矢 量 。（ 6 ） 離 開 直 線通 過 指 定 一 條 直 線 來 定 義 可 變 刀 軸 矢 量 ， 定 義的 可 變 刀 軸 矢 量 沿 著 指 定 的 直 線 ， 并 垂 直 于 直 線， 且 指 向 刀 柄 。 （ 8 ） 與 部 件 相 關(guān)通 過 指 定 引 導(dǎo) 角 度 與 傾 斜 角 度 來 定 義 相 對 于工 件 幾 何 表 面 法 向 矢 量 的 可 變 刀 軸 矢 量 與 “相 對 于 矢 量 ” 選 項 的 含 義 類 似 ， 只 是 用 零 件

27、幾 何 表 面 的 法 向 代 替 了 指 定 的 一 個 矢 量 。（ 7 ） 指 向 直 線指 定 一 條 直 線 來 定 義 可 變 刀 軸 矢 量 ， 定 義的 可 變 刀 軸 矢 量 沿 著 指 定 的 直 線 ， 且 從 刀 柄指 向 指 定 直 線 。 在 如 圖 所 示 的 對 話 框 中 可 以 指定 引 導(dǎo) 角 度 、 傾 斜 角 度 以 及 它們 的 最 大 值 與 最 小 值 ， 當(dāng) 引 導(dǎo)角 與 傾 斜 角 引 起 刀 具 過 切 工 件時 ， 系 統(tǒng) 就 會 忽 略 引 導(dǎo) 角 與 傾斜 角 。 對 話 框 中 的 前 置 角 與 傾斜 角 的 含 義 與 “ 相

28、對 于 矢 量 選項 相 同 ， 這 里 只 對 其 他 選 項 進行 說 明 。 最 小 前 角 與 最 大 前 角 ： “ 最 小 前 角 “ 與 ” 最 大前 角 “ 用 于 限 制 刀 軸 的 可 變 性 ， 它 們 可 以 定 義 刀軸 偏 離 引 導(dǎo) 角 的 允 許 范 圍 。 輸 入 的 ” 最 小 前 角“ 值 必 須 小 于 或 等 于 ” 前 置 角 “ 的 值 ， 輸 入 的 ”最 大 前 角 “ 必 須 大 于 或 等 于 ” 前 置 角 “ 的 值 。最 小 側(cè) 傾 角 與 最 大 側(cè) 傾 角 ： “ 最 小 側(cè) 傾 角 “ 與” 最 大 側(cè) 傾 角 “ 用 于 限

29、制 刀 軸 的 可 變 性 它 們 可 以定 義 刀 軸 偏 離 傾 斜 角 的 允 許 范 圍 。 輸 入 的 ” 最 小側(cè) 傾 角 “ 值 必 須 小 于 或 等 于 ” 傾 斜 角 “ 的 值 ， 輸入 的 ” 最 大 傾 斜 角 “ 的 值 必 須 大 于 或 等 于 ” 傾 斜角 “ 的 值 。 （ 9 ） 垂 直 于 工 件 使 可 變 刀 軸 矢 量 在 每 一 個 接 觸 點 垂 直 于 工 件的 幾 何 面 。（ 1 0 ） 四 軸 垂 直 于 工 件 通 過 指 定 旋 轉(zhuǎn) 軸 （ 即 第 四 軸 ） 及 其 旋 轉(zhuǎn) 角度 來 定 義 刀 軸 矢 量 。 即 刀 軸 先 從

30、 零 件 幾 何 表 面法 向 投 影 到 旋 轉(zhuǎn) 軸 的 法 向 平 面 ， 然 后 基 于 刀 具運 動 方 向 朝 前 或 朝 后 傾 斜 一 個 旋 轉(zhuǎn) 角 度 。 旋 轉(zhuǎn) 角 度 ： 指 定 刀 軸 基 于 刀 具 運 動 方 向 朝 前 或朝 后 傾 斜 角 度 。 旋 轉(zhuǎn) 角 度 為 正 時 ， 使 刀 軸 基 于 刀 具路 徑 的 方 向 朝 前 傾 斜 ； 旋 轉(zhuǎn) 角 度 為 負(fù) 時 ， 使 刀 軸 基于 刀 具 路 徑 的 方 向 朝 后 傾 斜 。 旋 轉(zhuǎn) 角 與 引 導(dǎo) 角 不 同 ，它 不 依 賴 于 刀 具 的 運 動 方 向 ， 而 總 是 往 零 件 幾 何 表

31、面 的 同 一 側(cè) 傾 斜 。 （ 1 1 ） 四 軸 相 對 于 工 件通 過 第 四 軸 及 其 旋 轉(zhuǎn) 角 度 、 引 導(dǎo) 角 度 與 傾 斜 角度 來 定 義 刀 軸 矢 量 。 即 先 使 刀 軸 從 零 件 幾 何 表 面法 向 ， 基 于 刀 具 運 動 方 向 朝 前 或 朝 后 傾 斜 引 導(dǎo) 角度 與 傾 斜 角 度 ， 然 后 投 影 到 正 確 的 第 四 軸 運 動 平面 ， 最 后 旋 轉(zhuǎn) 一 個 旋 轉(zhuǎn) 角 度 ， 改 選 項 與 “ 四 軸 相對 于 工 件 ” 選 項 的 含 義 類 似 ， 由 于 該 選 項 是 一 種 4軸 加 工 方 法 ， 因 此 一

32、 般 保 持 傾 斜 角 度 為 “ 0 ” 度 。 旋 轉(zhuǎn) 軸 ： 用 于 定 義 旋 轉(zhuǎn) 軸 。 可 以 用 五 種方 法 來 指 定 旋 轉(zhuǎn) 軸 ： I、 J、 K（ 坐 標(biāo) 值 ） ，直 線 端 點 ， 兩 點 ， 與 曲 線 相 切 ， 球 CSYS。 圖 中 的 對 話 框 可 以 指 定 旋 轉(zhuǎn) 軸 、 旋 轉(zhuǎn) 角 度 ，前 置 角 以 及 側(cè) 傾 角 。 對 話 框 中 的 選 項 可 參 考 刀軸 “ 相 對 于 矢 量 ” 和 “ 四 軸 垂 直 于 工 件 ” 中 的說 明 。 （ 1 2 ） 在 工 件 上 的 雙 4 軸 該 種 刀 軸 控 制 方 法 只 能 用 于

33、 “ Zig-Zag” （“ Z” 字 形 往 復(fù) ） 切 削 方 法 ， 而 且 分 別 進 行 切削 。 該 選 項 通 過 指 定 第 四 軸 及 其 旋 轉(zhuǎn) 角 度 、 引導(dǎo) 角 度 、 傾 斜 角 度 來 定 義 刀 軸 矢 量 。 即 分 別 在Zig 方 向 與 Zag方 向 ， 先 使 刀 軸 從 零 件 幾 何 表 面法 向 ， 基 于 刀 具 運 動 方 向 朝 前 或 朝 后 傾 斜 引 導(dǎo)角 度 與 傾 斜 角 度 ， 然 后 投 影 到 正 確 的 第 四 軸 運動 平 面 ， 最 后 旋 轉(zhuǎn) 一 個 旋 轉(zhuǎn) 角 度 。 在 如 圖 的 對 話 框 中 可以 分 別

34、指 定 Zig方 向 與 Zag方 向 切 削 的 旋 轉(zhuǎn) 軸 、 旋 轉(zhuǎn)角 度 、 引 導(dǎo) 角 度 以 及 傾 斜角 度 。 各 參 數(shù) 可 參 考 “ 相對 于 矢 量 ” 和 “ 4 軸 垂 直 于工 件 ” 選 項 中 的 說 明 。（ 1 3 ） 垂 直 于 驅(qū) 動 面在 每 一 個 接 觸 點 處 創(chuàng) 建 垂 直 于 驅(qū) 動 曲 面 的 可 變 刀軸 ， 刀 軸 是 跟 隨 驅(qū) 動 曲 面 而 不 是 跟 隨 工 件 幾 何 表 面的 ， 所 以 能 夠 產(chǎn) 生 更 光 順 的 往 復(fù) 切 削 運 動 。 （ 1 4 ） 相 對 于 驅(qū) 動 面 通 過 指 定 引 導(dǎo) 角 度 與

35、傾 斜 角 度 ， 來 定 義 相對 于 驅(qū) 動 曲 面 法 向 矢 量 的 可 變 刀 軸 矢 量 。 此 種刀 軸 控 制 方 法 參 數(shù) 與 “ 相 對 于 工 件 ” 刀 軸 控 制方 法 參 數(shù) 含 義 類 似 ， 只 是 用 驅(qū) 動 曲 面 的 法 向 代替 零 件 幾 何 表 面 的 法 向 。（ 1 5 ） 側(cè) 刃 驅(qū) 動 用 驅(qū) 動 曲 面 的 直 紋 線 來 定 義 刀 軸 矢 量 。 這種 類 型 的 刀 軸 矢 量 可 以 使 用 刀 具 的 側(cè) 刃 加 工 驅(qū)動 曲 面 ， 而 加 工 零 件 幾 何 表 面 時 驅(qū) 動 曲 面 引 導(dǎo)刀 具 側(cè) 刃 ， 零 件 幾

36、何 表 面 引 導(dǎo) 刀 尖 ， 如 果 沒 有選 用 錐 度 刀 ， 則 刀 軸 矢 量 平 行 于 直 文 線 ； 如 果 選 用 了 錐 度 刀 則 刀 軸 矢 量 與 直 文 線 成 一 定 角度 ， 但 與 直 文 線 共 面 。 當(dāng) 選 擇 了 多 個 驅(qū) 動 曲面 時 ， 相 鄰 曲 面 必 須 是 邊 緣 接 邊 緣 。 選 擇 了該 選 項 ， 在 圖 形 窗 口 中 顯 示 定 義 直 文 線 方 向的 4 個 箭 頭 ， 它 們 是 相 對 于 第 一 個 選 擇 的 驅(qū) 動面 而 言 的 。 可 以 選 擇 一 個 方 向 矢 量 箭 頭 作 為刀 軸 矢 量 。 注 意

37、 選 擇 的 方 向 矢 量 箭 頭 應(yīng) 該 指向 刀 柄 。 （ 1 6 ） 4 軸 垂 直 于 驅(qū) 動 曲 面 與 “ 4 軸 垂 直 于 工 件 ” 含 義 類 似 ， 只 是 用驅(qū) 動 曲 面 的 法 向 代 替 了 零 件 幾 何 表 面 的 法 向。 該 選 項 是 通 過 指 定 旋 轉(zhuǎn) 軸 （ 即 第 4 軸 ） 及 其旋 轉(zhuǎn) 角 度 來 定 義 刀 軸 矢 量 ， 即 刀 軸 先 從 驅(qū) 動曲 面 法 向 旋 轉(zhuǎn) 到 旋 轉(zhuǎn) 軸 的 法 向 平 面 ， 然 后 基于 刀 具 運 動 方 向 朝 前 或 朝 后 傾 斜 一 個 旋 轉(zhuǎn) 角度 。 （ 1 7 ） 4 軸 相 對

38、于 驅(qū) 動 曲 面 該 選 項 與 4 軸 垂 直 于 工 件 選 項 的 含 義 類似 ， 只 是 用 驅(qū) 動 曲 面 的 法 向 代 替 了 零 件 幾 何表 面 的 法 向 。 通 過 指 定 第 4 軸 及 其 旋 轉(zhuǎn) 角 度 、 引 導(dǎo) 角度 與 傾 斜 角 度 來 定 義 刀 軸 矢 量 ， 即 先 使 刀 軸從 驅(qū) 動 曲 面 法 向 ， 基 于 刀 具 運 動 方 向 朝 前 或朝 后 傾 斜 引 導(dǎo) 角 度 與 傾 斜 角 度 ， 然 后 投 影 到正 確 的 第 4 軸 運 動 平 面 ， 最 后 旋 轉(zhuǎn) 一 個 旋 轉(zhuǎn)角 度 。 （ 1 8 ） 雙 4 軸 相 對 于 驅(qū)

39、 動 曲 面 選 項 與 “ 在 工 件 上 的 雙 4 軸 ” 選 項 含 義 類似 ， 只 是 驅(qū) 動 曲 面 的 法 向 代 替 了 零 件 幾 何 表面 的 法 向 。 通 過 指 定 第 4 軸 及 其 旋 轉(zhuǎn) 角 度 、 引導(dǎo) 角 度 和 傾 斜 角 度 來 定 義 刀 軸 矢 量 。 即 分 別在 Zig方 向 與 Zag方 向 ， 使 刀 軸 從 驅(qū) 動 曲 面 法 向， 基 于 刀 具 運 動 方 向 朝 前 或 朝 后 傾 斜 引 導(dǎo) 角度 與 傾 斜 角 度 ， 然 后 投 影 到 正 確 的 第 4 軸 運 動平 面 ， 最 后 旋 轉(zhuǎn) 一 個 旋 轉(zhuǎn) 角 度 。 （

40、1 9 ） 優(yōu) 化 驅(qū) 動對 有 不 同 曲 面 曲 率 的 曲 面 加 工 時 ， 優(yōu) 化驅(qū) 動 選 項 能 自 動 控 制 刀 軸 ， 確 保 最 理 想的 材 料 去 除 而 不 過 切 零 件 ， 用 刀 具 的 引導(dǎo) 角 度 去 匹 配 不 同 的 曲 面 曲 率 。 當(dāng) 加 工凸 起 部 分 時 ， 用 小 的 引 導(dǎo) 角 度 去 移 除 材料 ； 當(dāng) 加 工 凹 下 部 分 時 ， 提 高 引 導(dǎo) 角 度防 止 刀 具 后 根 過 切 零 件 ， 也 保 持 足 夠 小的 引 導(dǎo) 角 度 防 止 刀 具 前 尖 （ 2 0 ） 插 補 刀 軸 插 補 刀 軸 選 項 通 過 在

41、指 定 的 點 定 義 矢 量 方 向 來控 制 刀 軸 。 當(dāng) 驅(qū) 動 幾 何 或 零 件 非 常 復(fù) 雜 ， 又 沒 有 附加 刀 具 軸 控 制 幾 何 體 （ 如 ： 點 、 線 、 矢 量 、 光 順 的驅(qū) 動 幾 何 體 等 ） 時 ， 會 導(dǎo) 致 刀 軸 矢 量 過 多 的 變 化 。插 補 刀 軸 可 以 進 行 有 效 的 控 制 ， 而 不 需 要 構(gòu) 建 額 外的 刀 軸 控 制 幾 何 ， 也 可 以 用 來 調(diào) 整 刀 軸 ， 以 避 免 刀具 懸 空 或 避 讓 障 礙 物 。 只 有 在 變 軸 銑 操 作 中 選 擇 曲線 為 點 驅(qū) 動 方 法 或 曲 面 驅(qū)

42、 動 方 法 時 ， 插 補 刀 軸 選 項才 可 使 用 。 可 以 從 驅(qū) 動 幾 何 體 上 去 定 義 所 需 要 的 足夠 多 矢 量 以 保 證 光 順 刀 軸 移 動 ， 刀 具 軸 通 過 在 驅(qū) 動幾 何 體 上 指 定 矢 量 進 行 插 補 ， 指 定 的 矢 量 越 多 ， 對刀 軸 就 有 越 多 的 控 制 。 指 定 為 ： 選 項 用 于 定 義 插 補 刀軸 的 矢 量 。數(shù) 據(jù) 點 ： 用 于 對 插 補 矢 量 進 行 編 輯 。插 補 方 式 中 的 “ 插 補 ” ： 用 于 顯 示 驅(qū) 動 點 與 插 補 矢 量 。插 補 方 式 中 的 “ 重 新 選 擇 ” ：重 新 選 擇 驅(qū) 動 點 與 插 補 矢 量 。