一些CimatronE 五轴加工中灵活的刀具倾角的策略

小黄豆

本文提纲：1、CimatronE 5轴市场应用状况
- Y. Y4 W' g$ ?7 w8 Z% A　　2、灵活的刀具倾角策略在5轴编程中的重要作用
　　3、详细介绍CimatronE 5轴灵活刀具倾角策略
( h& R$ t2 _* b+ S6 N( }　　4、结束语
　　近几年来，根据制造业的不断需求，Cimatron公司从E7版本开始在产品线上增加了超强的5轴产品加工模块；由于 Cimatron公司对市场的敏锐把握，Cimatron用户（包括教育用户）数量一直以直线上升态势发展，行业涉及航空、航天、军工、汽车和医疗器械，软件的功能提高了客户的产品质量和生产效率，得到了客户的一致好评，为他们创造了前所未有的价值。持续技术革新，把5轴加工能力保持在世界一流水准用以高端产品加工是Cimatron集团公司永不改变的目标。
　　CimatronE 5轴刀具倾角策略在编程的重要作用：
1 S; L; D: Y& g% t) N  e　　下面的图片是CimatronE产品加工里5轴的编程界面，图片“刀轴控制”实际就是刀具的倾角控制，位置和曲面路径（曲面路径就是加工工艺策略）相邻，它起着很重要的作用，编制程序时是必须要考虑的一项内容，它决定刀路是否合理甚至决定是否能够生成刀路轨迹，使用者必须根据实际零件特点灵活选择倾角策略。

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. R$ j$ w6 z: H( Z: q! i　　CimatronE 5轴灵活刀具倾角策略详细介绍：
　　我们说CimatronE刀轴倾角策略灵活，是因为它根据目前市场产品加工的特点，给出了多达11个选项的倾角策略，见上图所示，这些选项允许用户编程工程师根据实际的零件的特点，灵活选择倾角策略以便达到理想的加工效果。下个图表对倾角策略的功能进行了归纳，并举出了实际加工的实例。
9 A- u- x# z0 b- V0 G　　倾斜策略汇总
  [- d0 S' d/ I6 {7 i/ P  u/ W　　项目/序号 倾斜策略  策略描述  图片说明  实际举例  实际举例说明
　　1 没有倾斜，保持和曲面垂直  刀轴方向和面的法向成零角度    使用端刃加工绿色面
" C6 h1 z; \. e" ]) U　　2 相对切削方向倾斜  刀轴方向和切削方向或切削方向的侧向成一定的角度    使用前倾角加工叶片面，避免刀尖切削
5 U+ h" |/ a  @1 X　　3 根据角度倾斜  刀轴将从面的法向以一定角度倾斜至某个坐标轴或直线，倾斜方向为侧倾    刀轴和Z轴成一定角度，可以避免刀尖加工大力神杯下部曲面。
　　4 以固定角度倾斜至轴
　　刀轴将以某一个坐标轴或直线通过设置的角度倾斜至面的法向    绕着X轴倾斜0度，图示X轴是零件的轴向
; r' R8 Y+ I# q2 I+ q. k- a　　5 绕轴倾斜  刀轴在面的法向基础上绕某一个坐标轴或者直线倾斜一定角度，前倾或者后倾   使用牛鼻子刀具加工叶片面，刀轴绕Z轴旋转10度，图示Z向是夹盘的轴向
& e7 w/ Q$ C' l6 b0 t# a: F, R　　6 通过点倾斜
　　刀轴方向始终是从某一个点指向面上的点，点在面的上部    通过足球外的一个点来控制刀轴，加工里腔面
" {4 N8 F$ E% w. W4 [# u: w) u　　7 通过曲线倾斜  在加工过程中，刀轴方向的倾斜程度受曲线控制，根据不同的辅助选项，可有6个不同的结果。    使用特殊刀具，通过红色直线控制刀轴方向来加工弯管里腔
8 V, f! p! l0 J/ z6 H　　8 通过直线倾斜  刀轴方向趋于所选的直线方向，根据不同的辅助选项，可有2个不同的结果。    加工叶片圆角时，使用图中绿色直线控制刀轴方向
1 k2 W  S$ f% ]) A. }4 }　　9 从点向外倾斜  刀轴方向始终从某个几何点指向加工面上的点，这个几何点在加工曲面的下面    加工顶部曲面，使用通过底面的中心点来控制刀轴方向
　　10 从曲线向外倾斜  加工过程中，刀轴方向从倾斜曲线指向加工曲面，曲线在加工面的下面，根据辅助选项的不同，可有5种结果    加工叶片根部圆角面，使用叶片底部红色曲线控制刀轴
　　11 相对于叶轮切削层的倾斜  刀轴方向和叶轮流道面法向一致，可以通过辅助选项改变倾角值    加工流道使用此倾斜方式，结合干涉检查把流道加工到位。

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项目/序号	倾斜策略	策略描述	图片说明	实际举例	实际举例说明
1	没有倾斜，保持和曲面垂直	刀轴方向和面的法向成零角度			使用端刃加工绿色面
2	相对切削方向倾斜	刀轴方向和切削方向或切削方向的侧向成一定的角度			使用前倾角加工叶片面，避免刀尖切削
3	根据角度倾斜	刀轴将从面的法向以一定角度倾斜至某个坐标轴或直线，倾斜方向为侧倾			刀轴和Z轴成一定角度，可以避免刀尖加工大力神杯下部曲面。
4	以固定角度倾斜至轴	刀轴将以某一个坐标轴或直线通过设置的角度倾斜至面的法向			绕着X轴倾斜0度，图示X轴是零件的轴向
5	绕轴倾斜	刀轴在面的法向基础上绕某一个坐标轴或者直线倾斜一定角度，前倾或者后倾			使用牛鼻子刀具加工叶片面，刀轴绕Z轴旋转10度，图示Z向是夹盘的轴向
6	通过点倾斜	刀轴方向始终是从某一个点指向面上的点，点在面的上部			通过足球外的一个点来控制刀轴，加工里腔面
7	通过曲线倾斜	在加工过程中，刀轴方向的倾斜程度受曲线控制，根据不同的辅助选项，可有6个不同的结果。			使用特殊刀具，通过红色直线控制刀轴方向来加工弯管里腔
8	通过直线倾斜	刀轴方向趋于所选的直线方向，根据不同的辅助选项，可有2个不同的结果。			加工叶片圆角时，使用图中绿色直线控制刀轴方向
9	从点向外倾斜	刀轴方向始终从某个几何点指向加工面上的点，这个几何点在加工曲面的下面			加工顶部曲面，使用通过底面的中心点来控制刀轴方向
10	从曲线向外倾斜	加工过程中，刀轴方向从倾斜曲线指向加工曲面，曲线在加工面的下面，根据辅助选项的不同，可有5种结果			加工叶片根部圆角面，使用叶片底部红色曲线控制刀轴
11	相对于叶轮切削层的倾斜	刀轴方向和叶轮流道面法向一致，可以通过辅助选项改变倾角值			加工流道使用此倾斜方式，结合干涉检查把流道加工到位

  L, C- y0 L7 ~. ~7 M  O
　　结束语：
　　从上个表里可以看出，不同的倾角策略功能是不同的，不同的零件选择了不同的倾角策略，多项的倾角策略给工程师对于不同的零件的编程提供了极大的便利。
$ M" @) _1 F# D- `/ b　　值得一提的时，选择倾角策略很多时候需要做一些CAD的工作，比如做一些控制刀轴倾角的点、直线和曲线（干涉检查还要做一些面）等等，CimatronE 5轴CAM环境中内置有CAD功能，可以帮助编程者很好的完成这项工作，不像其它软件不能把CAD功能集成在CAM环境下，在编程时显得十分麻烦，这也是CimatronE 5轴倾角策略灵活的一个主要原因。

JINR

就UG来说也能实现上面的功能，只是操作起来有些不同而已