五軸刀具軌跡設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)
　　在進(jìn)行刀具軌跡設(shè)計(jì)之前，CAD三維模型的系統(tǒng)精度盡可能設(shè)置高一些，尤其是在不同的CAD系統(tǒng)之間進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換時(shí)，優(yōu)先采用CATIA(*.model)格式、Parasolid(*.x_t)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，其次采用IGES格式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，當(dāng)使用IGES格式時(shí)，系統(tǒng)精度一般不應(yīng)低于0.01mm，尤其在進(jìn)行五軸高速切削精密零件時(shí)模型的精度、刀具插補(bǔ)精度對(duì)刀具軌跡的輸出有著重要影響。
　　空間曲面軸加工涉及的內(nèi)容比較多，尤其是五軸加工時(shí)更明顯。進(jìn)行五軸加工時(shí)涉及加工導(dǎo)動(dòng)曲面、干涉面、軌跡限制區(qū)域、進(jìn)退刀及刀軸矢量控制等關(guān)鍵技術(shù)。四軸五軸加工的基礎(chǔ)是理解刀具軸的矢量變化。四軸五軸加工的關(guān)鍵技術(shù)之一是刀具軸的矢量(刀具軸的軸線矢量)在空間是如何發(fā)生變化的，而刀具軸的矢量變化是通過(guò)擺動(dòng)工作臺(tái)或主軸的擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于矢量不發(fā)生變化的固定軸銑削場(chǎng)合，一般用三軸銑削即可加工出產(chǎn)品，五軸加工關(guān)鍵就是通過(guò)控制刀具軸矢量在空間位置的不斷變化或使刀具軸的矢量與機(jī)床原始坐標(biāo)系構(gòu)成空間某個(gè)角度，利用銑刀的側(cè)刃或底刃切削加工來(lái)完成。刀具軸的矢量變化控制一般有幾種方式：
 
刀具的矢量變化控制
　?、貺ine:刀具軸的矢量方向平行于空間的某條直線形成的固定角度方式;
　?、赑atternSurface:曲面法向式為刀具軸的矢量時(shí)刻指向曲面的法線方向;
　?、跢rompoint：點(diǎn)位控制刀具軸的矢量遠(yuǎn)離空間某點(diǎn);Topoint：刀具軸的矢量指向空間某點(diǎn);
　?、躍warfDriver：刀具軸的矢量沿著空間曲面(曲面具有直紋性)的直紋方向發(fā)生變化;
　　⑤刀具軸矢量連續(xù)插補(bǔ)控制。從上述刀具軸的矢量控制方式來(lái)看，五軸數(shù)控銑削加工的切削方式可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的加工來(lái)進(jìn)行合理的刀具軌跡設(shè)計(jì)規(guī)劃。
　　UGII/ContourMilling三軸高速等高分層粗銑削時(shí)，刀具軌跡之間的圓弧過(guò)渡。高速銑削加工的支持：系統(tǒng)提供的等高分層加工應(yīng)用于高速銑削場(chǎng)合，在轉(zhuǎn)角處以圓角的形式過(guò)渡，避免90度急轉(zhuǎn)(高速場(chǎng)合對(duì)導(dǎo)軌和電機(jī)容易損壞)，同時(shí)采用螺旋進(jìn)退刀，系統(tǒng)還提供環(huán)繞等多種方式支持高速加工刀具軌跡的生成策略。UGII/VariableAxisMilling可變軸銑削模塊支持定軸和多軸銑削功能，可加工UGII造型模塊中生成的任何幾何體，并保持主模型相關(guān)性。該模塊提供多年工程使用驗(yàn)證的3~5軸銑削功能，提供刀軸控制、走刀方式選擇和刀具路徑生成功能。刀具軸矢量控制方式、加工策略。
 
加工刀具軌跡示意圖
　　UGII/SequentialMilling順序銑模塊可實(shí)現(xiàn)控制刀具路徑生成過(guò)程中的每一步驟的情況、支持2~5軸的銑削編程、和UGII主模型完全相關(guān)，以自動(dòng)化的方式，獲得類似APT直接編程一樣的絕對(duì)控制、允許用戶交互式地一段一段地生成刀具路徑，并保持對(duì)過(guò)程中每一步的控制、提供的循環(huán)功能使用戶可以僅定義某個(gè)曲面上最內(nèi)和最外的刀具路徑，由該模塊自動(dòng)生成中間的步驟、該模塊是UGII數(shù)控加工模塊中如自動(dòng)清根等功能一樣的UGII特有模塊，適合于高難度的數(shù)控程序編制。如加工刀具軌跡示意圖及產(chǎn)品加工實(shí)物。
機(jī)床運(yùn)動(dòng)模擬
　　基于Vericut五坐標(biāo)高速銑削機(jī)床運(yùn)動(dòng)模擬，由于五坐標(biāo)高速銑削加工時(shí)，刀具軌跡比較復(fù)雜，且加工過(guò)程中刀具軸矢量變化控制頻繁，尤其是在進(jìn)行高速切削時(shí)，刀具運(yùn)動(dòng)速度非?？?，因此在進(jìn)行實(shí)際產(chǎn)品加工前，進(jìn)行數(shù)控程序的校對(duì)審核是非常必要的。
　　由于五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)高速切削其程序量大，許多程序采用手工的方法或者在CAM軟件里進(jìn)行模擬是難以有效的檢查數(shù)控程序和機(jī)床的實(shí)際輸出是否存在問(wèn)題。采用Vericut軟可以很好的節(jié)省校對(duì)時(shí)間，進(jìn)行真實(shí)的模擬加工，Vericut軟件非常真實(shí)的模擬機(jī)床加工過(guò)程中的干涉、過(guò)切、進(jìn)退刀等狀況，尤其能很好的模擬五軸加工及其RTCP功能。Vericut提供了許多功能，其中有對(duì)毛坯尺寸、位置和方位的完全圖形顯示，可模擬2～5軸聯(lián)動(dòng)的銑削和鉆削加工。
　　UGII/Vericut切削仿真模塊是集成在UGII軟件中的第三方模塊，它采用人機(jī)交互方式模擬、檢驗(yàn)和顯示NC加工程序，是一種方便的驗(yàn)證數(shù)控程序的方法。由于省去了試切樣件，可節(jié)省機(jī)床調(diào)試時(shí)間，減少刀具磨損和機(jī)床清理工作。通過(guò)定義被切零件的毛坯形狀，調(diào)用NC刀位文件數(shù)據(jù)，就可檢驗(yàn)由NC生成的刀具路徑的正確性。UGII/Vericut可以顯示出加工后并著色的零件模型，用戶可以容易的檢查出不正確的加工情況。
 
加工葉輪Vericut軟件中的模擬
　　作為檢驗(yàn)的另一部分，該模塊還能計(jì)算出加工后零件的體積和毛坯的切除量。UGII中的數(shù)字模型可直接傳輸?shù)絍ericut軟件中，進(jìn)行模擬，包括毛坯、產(chǎn)品、數(shù)控刀具軌跡與刀具等數(shù)字信息。為UGNX環(huán)境下提供的Vericut接口界面，進(jìn)行某整體葉輪機(jī)床加工時(shí)在Vericut軟件中的模擬情況，為保證該產(chǎn)品的質(zhì)量提供了較好的檢測(cè)過(guò)程。