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1、 第七章 曲面投影加工曲面投影加工是多轴联动加工中的一个重要加工方法，能够通过辅助导动面和刀轴控制方式生成其它加工方法相同效果的加工路径。曲面投影加工是根据导动面的U/V流线方向生成初始投影路径，根据设置的刀轴方式生成刀轴，然后按照一定得投影方向，将初始路径投影到加工面生成加工路径的一种多轴加工方式。图7-1曲面投影加工7.1加工域 加工域 说明基本加工域参与路径的生成计算，对路径有影响。轮廓线用来限定加工区域，对路径进行裁剪。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，其质量高低也影响路径的生成的好坏刀轴曲线用来控制刀轴方向，主
2、要用在指向曲线和由曲线起始的控制方式。导动面用来辅助生成初始投影路径。 7.2加工方式 曲面投影加工根据加工目的，提供了投影精加工、分层粗加工、单笔清根加工以及投影区域加工等四种加工方式来满足实际加工需求。图7-2加工方式加工方式 说明投影精加工投影精加工是曲面投影加工的最为常用的一种加工方式，主要是依据导动面的流线生成初始路径，再按照投影方向在加工面上生成多轴联动的精加工路径。图7-3投影精加工分层粗加工分层粗加工是曲面投影加工提供的一种粗加工方式，主要是由毛坯形状和导动面共同限定加工域生成多轴联动的分层粗加工路径。图7-4分层粗加工单笔清根加工单笔清根加工是曲面投影加工提供的一种清根方式，
3、主要用于解决多轴精加工在角落位置加工不到位剩余的残料问题。图7-5单笔清根加工投影区域加工投影区域加工是分层粗加工的一种特殊形式，主要是通过保护面限定加工面上的可加工区域，在可加工区域上生成区域加工路径。图7-6投影区域加工 7.3走刀方向 曲面投影加工根据投影曲面的流线方向分为U向、V向、螺旋、斜线四种走刀方式。图7-7走刀方向走刀方向 说明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。图7-8 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向进行加工图7-9 V向走刀螺旋指路径子段之间实现连续的螺旋走刀，没有明显的进退刀
4、。粗加工中的螺旋走刀效果类似于三轴加工中螺旋走刀，只不过是每层路径没有在一个平面内。图7-10 螺旋走刀斜线指生成的路径走刀方向与导动面的U向流线成一定角度。图7-11斜线走刀7.4加工参数介绍7.4.1 U、V向限界曲面投影加工中用来对加工区域进行限界。 功能 说明 示意图U向限界限定导动面u向的加工范围，默认为从01，裁剪曲面例外。开始U向起始位置，不能超出导动面U向的取值范围结束U向结束位置，不能超出导动面U向的取值范围，与起始位置一起限定U向加工范围V向限界限定导动面V向的加工范围，默认为从01。裁剪曲面例外。开始V向起始位置，不能超出导动面V向的取值范围结束V向结束位置，不能超出导动
5、面V向的取值范围，与起始位置一起限定V向加工范围7.4.2投影方向在多轴加工中，通常是根据导动面生成原始路径，然后再按照一定的方向将原始路径投影到加工曲面上的，因此投影方向的选择，对多轴加工路径的生成有着很大影响。ES-SurfMill软件在多轴加工组的加工方法中提供了两种方向:图7-12投影方向 功能 说明刀轴方向导动面上的原始路径沿刀轴方向投影到加工面上，刀轴方向由用户选择的刀轴控制方式来决定。图7-13刀轴方向投影曲面法向指依据导动面生成的原始路径沿导动面的曲面法矢方向投影到加工面上。图7-14曲面法向投影注意： 1、当用户设定的刀轴方向与加工曲面平行或近似平行时，沿刀轴方向投影只能生成
6、局部路径或根本不能生成加工路径，此时建议选择曲面法向进行投影；2、在浮雕类模型计算中，选择刀轴方向作为投影方向可以提高计算速度。7.4.3参数顺序用于调整多轴加工路径中相互关联的路径子段之间加工的先后次序。图7-15参数顺序 功能 说明参数递增根据用户选择的U/V走刀方向，在V/U向的取值范围内，按照导动面的V向或U向参数值逐渐增大的方向进行走刀；例如：选择U向走刀时，加工次序就按照V向参数值逐渐增大的方向进行路径排序。图7-16参数递增参数递减根据用户选择的U/V走刀方向，在V/U向的取值范围内，按照导动面的V向或U向参数值逐渐减小的方向进行走刀，例如：选择U向走刀时，加工次序就按照V向参数
7、值逐渐减小的方向进行路径排序。图7-17参数递减先两头后中间从曲面的一端位置开始下刀进行切削，逐渐加工到曲面的中间位置，然后返回曲面的另一端，再从这端逐渐向中间位置加工。在【高度优先】的前提下当路径发生干涉后，从加工曲面的当前干涉位置开始交互向中间逼近加工。配合【按照行号连刀】选项，可以生成从曲面的两端进行交互加工，逐渐向中间位置过渡加工的路径，该走刀方式主要适用于加工U型腔的工件。图7-18线两头后中间先中间后两头从曲面的中间位置开始下刀进行切削，从中间向一边切削到一端，然后返回中间，在从中间逐渐向另一端加工。配合【按照行号连刀】可以生成从由中间向两端交互向外加工的路径。该走刀方式适合加工叶
8、轮的流道位置，可以保证加工过程中两侧壁的余量更均匀，整体的一致性好；相应的缺点是：该排序走刀方式加工效率低。图7-19先中间后两头7.4.4轮廓裁剪路径 多轴加工路径允许通过指定的轮廓线对切削路径进行裁剪，其操作流程与三轴路径中的轮廓线裁剪略有不同，必须由用户指定轮廓线裁剪的方向。图7-20轮廓裁剪 首先用户需要在加工域中选择轮廓线，然后在【轮廓设置】的选项中勾选【轮廓修剪路径】，此时在该选项下方出现【定义投影方向】选项，该投影方向应与裁剪轮廓线所在平面的法向保持一致。图7-21定义投影方向 功能 参数 说明定义投影方向X沿当前路径的局部坐标系X方向投影裁剪路径Y沿当前路径的局部坐标系Y方向投
9、影裁剪路径Z沿当前路径的局部坐标系Z方向投影裁剪路径自定义方向使轮廓线沿用户自定义方向进行投影、裁剪加工路径，具体定义方式如下：方法一、通过拾取按钮，拾取投影方向；方法二、手动输入X、Y、Z的坐标值，通过坐标原点和该点确定投影方向。 图7-22自定义方向7.4.5其它参数 功能 说明导动面偏移距离设定导动面沿曲面法向等距的距离，该偏移距离影响投影路径的好坏。主要用于解决绘制的导动面与加工曲面存在交叉，生成的路径不满足要求的情况，可适当的调整导动面偏移距离，改善路径质量。默认值为0。图7-23导动面偏移距离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
10、接影响初始路径能否投影到加工曲面上，同时该值的大小也影响生成路径的计算速度。当用户设定的值小于导动面和加工面之间最大距离时，就会出现原始路径不能全部投影到加工曲面上的现象，如下图所示。图7-24最大投影深度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。轴向分层当选择分层粗加工和投影区域加工时，在进给设置中出现轴向分层选项，进行相应的粗加工分层设置。 图7-25轴向分层注意：1、分层粗加工轴向分层是从沿刀轴反方向从毛坯表面（没有毛坯从导动面表面）往加工面进行分层的，如果限定的层数不足去除加工面上方的材料，会导致在加工面留下大量残料，为后续加工带来困难；2、投影区域加工轴向分层是从加工面沿刀轴方向进行分层的，该分层方式如果限定的层数不足去除表面的材料，会导致第一层路径吃刀量比较大，较危险，请根据具体的加工深度设定分层层数。9
