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1、 第六章 四轴旋转加工 四轴旋转加工是使用X、Y、Z轴再加一个A/B的旋转轴进行铣削加工的一种方法，主要应用在多轴加工中类似旋转体的开粗和精加工方面。图6-1四轴旋转加工6.1加工域加工域说明基本加工域参与路径的生成计算，影响路径生成。轮廓线限定加工区域，对路径进行轮廓线裁剪加工面多轴路径需要加工的曲面。保护面指当前加工路径中不希望刀具与它发生碰撞的曲面 辅助加工域辅助生成加工路径，其质量高低影响路径的生成的好坏导动面用来辅助生成原始路径，用在指向导动面走刀方式刀轴曲线用来控制刀轴的曲线，在四轴旋转加工功能中多数为直线。6.2加工方式四轴旋转加工按照不同的加工需求，提供分层粗加工、旋转精加工、
2、单笔清根加工方式，分别实现四轴旋转加工中的开粗、精加工以及清根加工。图6-2加工方式加工方式说明分层粗加工分层粗加工是四轴旋转加工提供的一种加工方式，生成以X轴为旋转轴中心的一层层粗加工路径。图6-3分层粗加工四轴旋转粗加工的工件毛坯由用户设定的毛坯形状和深度范围中的最大半径决定，当深度范围为自动设置时，按设定毛坯计算；当深度范围手动设置时按实际最大半径计算，但不超过所设毛坯。当用户选择使用分层粗加工时，在进给设置中会出现轴向分层选项，方便用户设置相应的粗加工参数。 图6-4轴向分层旋转精加工旋转精加工是四轴旋转加工提供的一种加工方式，主要用于生成绕X旋转轴加工的四轴精加工路径。图6-5旋转精
3、加工单笔清根加工单笔清根加工用来去除上把刀具在工件角落处留下的残料。主要用于复杂浮雕图案的加工，来改善工件侧壁和底面根部的加工效果。 图6-6单笔清根6.3 四轴旋转走刀方式四轴旋转加工为方便用户根据加工对象的外形及复杂情况，提供了：外圆加工、凹腔加工、指向导动面三种走刀方式，满足用户多种加工需求。图6-7走刀方式走刀方式说明外圆加工该走刀方式适合加工除凹形腔外的所有工件，通过配合四轴旋转加工提供的三种加工方式，可完成工件的整体加工。根据四轴机床的加工特点，外圆加工方式的刀轴控制方式为自动和由曲线起始两种。图6-8外圆加工凹腔加工专用于凹腔的加工功能，该走刀方式通过配合四轴旋转加工提供的三种加
4、工方式，可完成凹形腔的整体加工。根据四轴机床的加工特点和凹型腔的特征，凹腔加工方式的刀轴控制方式为自动和指向曲线。图6-9凹腔加工指向导动面该加工方式专为加工比较复杂的四轴图形而设计，依据选择的导动面生成原始路径，然后按照选择的的投影方向投影到加工曲面上生成加工路径，例如：立体浮雕图案；根据四轴机床的加工特点，指向导动面加工方式的刀轴控制方式为曲面法向、指向曲线和由曲线起始三种。 图6-10指向导动面加工6.4 四轴旋转走刀方向 四轴旋转加工提供了常用的多种走刀方向，来控制加工过程中刀具的走向，方便用户选择，提高加工效率。 图6-11外圆加工和凹腔加工走刀方式 图6-12指向导动面走刀方式走刀
5、方向说明轴向刀具沿着旋转轴轴向的方向，在加工曲面上向前移动切削，在每个路径的末端，刀具将根据旋转轴和路径间距计算新的切削位置，开始新的切削，可以理解为四轴中的平行截线加工。 图6-13轴向走刀圆形工件绕旋转轴旋转、刀具方向保持不变，当工件旋转时刀具将沿轴向来回移动，产生所需的外形，每当工件旋转一周，刀具沿轴向前进一个路径间距，再加工下一个截面形状图6-14圆形走刀螺旋实现刀具沿轴向的连续加工，可以理解为在圆形加工基础上，增加了螺旋连刀，光滑了进刀路径，消除工件表面的进退刀痕迹。图6-15螺旋走刀在分层粗加工时，当选择【螺旋】走刀方向时，生成的粗加工分层路径展开图同三轴环切开粗效果相同，如图所示
6、： 图6-16螺旋开粗展开效果斜线介于圆形和平行走刀之间，可以定义加工角度的平行走刀方式，适用于一些对走刀方向有要求的加工。图6-17斜线加工倾斜方式包括两种：【设定角度】通过设置路径展开后路径走刀方向与旋转轴的夹角，即路径与轴的夹角为倾斜角度来控制走刀方向；。图6-18倾斜方式设定角度【螺纹特征】通过选择一螺旋线来控制斜线加工的路径走向。 选择的螺纹线 生成的路径 图6-19倾斜方式螺纹特征注意：对螺纹线不在同一圆柱上的螺纹，按螺纹特征方法是生成不了螺纹方向走刀的路径。 图6-20不能生成螺纹走刀U向指每条路径子段按照导动面的U向进行加工，路径子段之间按照导动面的V 向进行加工，只用于【指向
7、导动面】走刀方式。图6-21 U向走刀V向指每条路径子段按照导动面的V向进行加工，路径子段之间按照导动面的U向进行加工，只用于【指向导动面】走刀方式。图6-22 V向走刀6.5其它加工参数 功能 说明 示意图设置旋转半径指加工图形以X轴为旋转轴，在YZ平面内的尺寸半径。精加工中通过设置旋转半径生成的柱面和设定的路径间距计算出在该柱面上的路径条数，用来调节路径的疏密程度。设置轴向尺寸范围用来限定四轴旋转加工沿轴向的加工范围。默认为根据加工对象自动计算调整。起始位置设定工件在X轴方向的加工最小位置； 终止位置设定工件在X轴方向的加工最大位置； 重设重新自动计算工件的起始和终止位置。右端下刀用来控制
8、在X轴方向的最大位置还是最小位置开始下刀。 选择哪端下刀，与四轴机床上的旋转轴的安装方向有关。角度范围设定工件在YZ平面的角度加工范围。起始角度用于设定A轴加工时的最小角度终止角度用于设定A轴加工时的最大角度。与起始角度一起用于限在A轴的角度加工范围。重设自动将修改过的角度加工范围恢复为初始值0360。轴向偏移为刀具轴线与旋转轴线之间的垂直距离，可用于补偿辊雕机床主轴刀具中心线到旋转轴轴心线的之间的偏差值；也可用于避免刀具的刀尖接触工件表面。最大投影深度主要用来控制由导动面生成的路径沿投影方向所能投影到加工曲面的最大深度。该参数直接影响原始路径能否投影到加工曲面上，同时影响生成路径的计算速度，
9、【指向导动面】里参数。投影方向用来控制原始路径是按照哪个方向投影到加工曲面上，【指向导动面】里参数。往复走刀用于控制路径的走刀方式，勾选该选项，加工效率最高，不选，路径采用单向走刀的方式进行加工，存在大量的快速定位路径，效率低，但加工质量一致性好。说明：1、ES-SurfMill6.0软件中四轴旋转加工是以X轴为旋转轴生成的加工路径，所以要注意调整加工图形的轴线必须与当前加工坐标系或局部坐标系的X轴重合。2、四轴旋转加工的深度范围与其它加工方法的深度范围参数略不相同，详细使用说明如下：图6-23深度范围设置参数说明自动重设按照用户设置的毛坯面和加工面自动计算包围盒最大半径指X轴为旋转中心，在YZ平面内所能加工的最大半径尺寸。定义加工深度手动定义加工深度，选中该项后，出现【径向深度】选型。径向深度定义沿垂直旋转轴方向，所希望加工的深度最小半径指X轴为旋转轴中心，在YZ平面内的所能加工的最小半径尺寸。重设加工深度按照用户设置的毛坯面和选择的加工面自动计算包围盒3、四轴旋转加工支持轮廓线限定加工区域，裁剪加工路径。1）支持闭合边界曲线裁剪路径。闭合边界曲线指曲线绕旋转轴线展开后，曲线处于闭合状态。 图6-24闭合边界曲线裁剪2）支持开边界曲线裁剪路径。开边界曲线指曲线绕旋转轴线展开后，曲线处于非闭合状态图6-25非闭合边界曲线裁剪
