可变轴曲面轮廓铣工艺概述

1.基本概念

可变轴曲面轮廓铣刀位轨迹的产生过程与固定曲面轮廓铣刀位轨迹的产生过程基本相同。刀位轨迹创建的两个步骤：

1）从驱动几何体上产生驱动点。

2）将驱动点沿投射方向投射到零件几何体上。驱动点可以从零件几何体的局部或整个零件几何体或与加工零件不相关的其他几何体上产生。刀轨输出时将刀具从驱动点沿投射方向移动，直到接触零件几何体。

2.驱动方法

1）边界驱动法。

2）曲面区域驱动法。

3）螺旋线驱动法。

4）曲线/点驱动法。

5）刀具轨迹驱动法。

6）径向切削驱动法。

这些驱动方法的定义方式与固定轴曲面轮廓铣一致。需要注意的是，可变轴曲面轮廓铣没有区域铣驱动方法与清根切削驱动方法。

3.刀具轴控制

在固定轮廓铣中，只能定义固定的刀轴；而在多轴轮廓铣中，可以定义可变的刀轴，即刀具在沿刀具路径移动时，可以不断地改变方向。

1）远离点：通过指定一焦点来定义。它以指定的焦点为起点，并指向刀柄所形成的矢量作为可变刀轴矢量，如图7-7所示。注意焦点必须位于刀具于零件几何接触的另一侧。

2）朝向点：通过一焦点来定义。它以刀柄为起点，并指向指定的焦点所形成的矢量作为可变刀轴矢量，如图7-8所示。注意焦点必须位于刀具与零件几何接触的同一侧。

图7-7 用“远离点”定义可变刀轴矢量

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图7-8 用“朝向点”定义可变刀轴矢量

3）远离直线：通过指定一条直线来定义。它沿指定直线的全长并垂直于直线，且指向刀柄的矢量作为可变刀轴矢量，如图7-9所示。指定线必须位于刀具与零件几何接触的另一侧。

图7-9 用“远离直线”定义可变刀轴矢量

4）朝向直线：通过指定一条直线来定义。它沿指定直线的全长并垂直于直线，且从指定直线指向刀柄的矢量作为可变刀轴矢量，如图7-10所示。注意指定线必须位于刀具与零件几何接触的同一侧。

图7-10 用“朝向直线”定义可变刀轴矢量

5）相对于矢量：通过指定引导角度和倾斜角度来定义相对于一个矢量的可变刀轴矢量，如图7-11所示。其中引导角度定义刀具运动方向朝前或朝后倾斜的角度。引导角度为正时，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。倾斜角度定义刀具相对于刀具路径向左或向右倾斜的角度。沿刀具路径看，倾斜角度为正时，刀具往刀具路径右侧倾斜；倾斜角度为负时，刀具往刀具路径左侧倾斜。

图7-11 用“相对于矢量”定义可变刀轴矢量

6）垂直于部件：刀轴矢量在每个接触点处都垂直于部件几何的表面，如图7-12所示。

图7-12 用“垂直于部件”定义可变刀轴矢量

7）相对于部件。

“相对于部件”允许用户定义一个“可变刀轴”，它相对于“部件表面”的另一垂直“刀轴”向前、向后、向左或向右倾斜。

“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”（后倾角）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（按照用户所观察的切削方向），负值将使刀具向左倾斜。由于侧倾角取决于切削的方向，因此在“往复切削类型”的回转刀轨中，侧倾角将反向。

为“前倾角”和“倾斜角”指定的最小值和最大值将相应地限制“刀轴”的可变性。这些参数将定义刀具偏离指定的前倾角或倾斜角的程度。最小值必须小于等于相应的“前倾角”或“倾斜角”的角度值，最大值必须大于等于相应的“前倾角”或“倾斜角”的角度值。