五轴数控加工刀位计算和仿真  

发表人：admin   来源：未知   时间:2011-12-03

雕塑曲面零件的五轴联动数控加工刀位计算方式在CAMAND软件中有INTERP（插值）、NORMAL（法向）、TILT（倾斜）和TANGTO（切向）等多种方式，但对于大型雕塑曲面零件，最常用的是以TILT方式来加工，这种加工方式加工时的刀具轴和切削点曲面法矢成定然的前后倾角（Lead/Lag Angle）或侧倾角（Right/Left Angle），图6所示的是TILT方式刀轴示意图。

　　1． 五轴联动数控加工刀位计算

　　在CAMAND软件中，用TILT方式加工雕塑曲面零件，其刀位计算历程：首先挑选“Numerical Control”的“Flowline Surfaces”功效，“Flowline Surfaces”这种加工方式现实上就是沿曲面的参数线方向加工；其次设定刀位名称（可用“New” 或“Rename”功效），挑选加工坐标系和起刀点，再输入相应的刀具参数（刀具直径、刀具长度、切削刃形状尺寸、切削参数等），设置好进出刀参数，挑选干涉检查曲面及设定参数后，再点击刀位计算功效，挑选加工曲面并定义切削方向以及刀轴克制方式TILT方式，一般设置加前倾角，即沿切削方向前倾一个2～10°的角度；末尾实现该曲面的五轴联动加工刀位计算。图7所示为一雕塑曲面的五轴加工刀位。

　　图7 某雕塑曲面的五轴加工刀位

　　2．切削仿真和机床仿真

　　对于大型雕塑曲面零件，由于毛坯造价高，何况为了机床、刀具和工装的安全，在五轴联动数控加工刀位计算实现后，必须举行切削仿真和机床仿真，检查刀位的准确性，末尾获得的加工程序能用于现实生产制作。在CAMAND软件中，有一套简单的切削检查和机床仿真，可满足普通仿真请求。如果必要更准确地仿真工具，则应采用更专业的CGTech公司的Vericut软件。该软件不单可举行切削仿真和机床仿真，何况还有可以优化刀位轨迹等个性。在此处仅简单刻画在CAMAND软件中的仿真。

　　对于五轴刀位的切削仿真，可检查和修正刀具在前序五轴刀位计算中的过切现象。一般，首先把被加工面渲染着色，然后用“Simulation”功效对刀位逐渐模仿并检查刀具的干涉景况，若有过切和碰撞发生，就必须从头计算或修改刀位。对于机床仿真，我们主要检查NC铣头（大型五轴龙门镗铣床多是两轴NC铣头方式）与工件、夹具的干涉景况，因此，可以依据现实机床NC铣头形状及尺寸设立NC铣头的三维模型，然后利用“Simulation”功效再加上NC铣头举行机床仿真，可以检查出NC铣头、刀具与夹具、工件的干涉景况。机床仿真图片如图8所示。

　　4、五轴刀位的后置处理

　　在实现曲面的五轴联动加工刀位计算后，还需经过后置处理技巧来实现中心刀位文件转换成数控机床能识别的G代码程序。在CAMAND中的刀位文件是以刀尖点坐标和刀轴矢量给出，那么后置处理就必须把刀位数据转换成X、Y、Z、B、C坐标值。依据特定机床的数控体系和机床参数（如各坐标轴行程，最大进给速度、转速等）设计后置处理器，然后利用CAMAND的Main NC 中的后置处理功效，把五轴刀位数据转换为机床数控体系可实行的G代码程序。

 

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