精雕软件5轴学习第十三章.docx

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精雕软件5轴学习第十三章

十三章多轴路径模拟分析及输出

多轴机床加工过程中发生碰撞、扎刀造成的损失可能比三轴严重的多，因此对创建好的多轴加工路径需要经过仿真模拟、过切检查、干涉检查确保无误后，才能进行后处理输出，到多轴机床上进行加工。

13.1加工模拟及路径分析

在路径在机床上实际加工前，用户可以使用加工模拟和分析功能在计算机上进行模拟加工和检查，帮助我们提前发现错误，避免在实际加工过程中发生切伤工件、损坏夹具、折断刀具或碰撞机床等错误造成不必要的损失。

在确定路径正确、工艺规划合理后，才能用于加工。

SurfMill6.0提供了四种多轴加工路径验证功能：

功能

说明

通过模拟刀具切削材料方式模拟加工过程。

以线框方式显示路径模拟加工过程。

通过模拟加工时机床的运动状态方式模拟路径加工过程。

通过对比加工后模型与检查模型，检查路径是否存在过切现象

检查刀具、刀柄等在加工过程中是否与检查模型发生碰撞，保证加工过程的安全，并可以给出不发生碰撞的最短夹刀长度，指导用户最优化备刀准备。

13.1.1加工过程实体模拟

通过模拟刀具切削材料方式模拟加工过程，详细参数介绍可以参考三轴使用说明书。

用户可以通过以下三种方式启动【加工过程实体模拟】功能：

（1）在加工环境下，点击【刀具路径（P）】─＞【加工过程实体模拟（U）】；

（2）在加工环境下，右键点击导航条内的【加工面】，在弹出菜单内选择【加工过程实体模拟（U）】；

（3）在加工环境下，使用快捷键Ctrl+2。

图13-1实体模拟

13.1.2加工过程线框模拟

加工过程线框模拟功能，以线框方式显示模拟路径加工过程，详细参数介绍可以参考三轴使用说明书。

模拟过程中用户可以动态观察路径，适用于查看路径的加工次序、多轴路径刀轴设置等是否合理。

用户可以在加工环境下，点击【刀具路径（P）】─＞【加工过程线框模拟（L）】方式启动【加工过程线框模拟】功能。

图13-2线框模拟

13.1.3机床模拟

通过模拟加工时机床的运动状态方式模拟路径加工过程，详细参数介绍可以参考三轴使用说明书。

检查加工过程中各轴运动是否存在超行程现象，机床各部件（如主轴，刀柄，旋转工作台，夹具，切削刀具等）之间是否存在碰撞现象，机床模拟尤其适合多轴路径的模拟。

图13-3机床模拟

功能启动步骤：

1）、机床模拟前必须要先进行

，设置加工时使用机床型号和配置。

2）、在加工环境下，点击菜单项【刀具路径（P）】->【机床模拟（M）】,启动机床模拟命令。

13.1.4加工过程检查

ES-SurfMill6.0软件可以对刀具路径进行分析检查，分为【过切检查】和【干涉检查】，详细参数介绍可以参考三轴使用说明书。

检查类型

说明

【过切检查】

通过对比加工后模型与检查模型，检查路径是否存在过切现象。

【干涉检查】

检查刀具、刀柄等在加工过程中是否与检查模型发生碰撞，保证加工过程的安全，并可以给出不发生碰撞的最短夹刀长度，指导用户最优化备刀准备。

功能启动方法：

Ø在加工环境下，点击菜单【刀具路径（P）】─＞【加工过程检查（A）】─＞选择【过切检查】/【干涉检查】；

Ø在加工环境下，右键点击导航条内的【刀具平面】，在弹出菜单内选择【加工过程检查（A）】；

Ø在加工环境下，右键点击刀具路径组或刀具路径，在弹出菜单内选择【过切检查】/【干涉检查】；

Ø在加工环境下，使用快捷键Ctrl+3/Ctrl+4，启动【过切检查】/【干涉检查】；

图13-4加工过程检查

图13-5过切检查结果

图13-6干涉检查示意

注意：

进行干涉检查前一定要设置加工刀具的刀杆或刀柄形状。

13.2多轴路径输出

多轴路径输出基本相关参数同三轴路径输出设置一致，具体详细使用说明见三轴使用说明书。

多轴路径输出时必须根据选择的加工机床型号进行相应的多轴设置，否则将不能输出多轴加工路径。

13.2.1输出设置

在刀具平面下点击“输出设置”选项，弹出输出设置对话框，用来设置输出坐标系等操作。

图13-7输出设置

注意：

1、每个刀具平面下的输出坐标系默认为此刀具平面的俯视图原点。

2、在使用多个刀具平面进行多轴定位加工输出时，要把每一个刀具平面下输出设置中的输出坐标系改为一致，否则提示不能输出。

13.2.1多轴机床设置

1、ENG格式设置

输出样条：

选择此选项可以对路径中的样条插补进行输出。

弦高误差和角度误差：

主要是针对路径中存在的圆弧在输出时离散的精度。

目前多轴精雕机不支持圆弧插补，在做多轴定位加工时，三轴路径中存在的圆弧在输出时都需要离散成直线。

图13-8机床设置——ENG格式设置

2、多轴设置

图13-9机床设置——多轴设置

1）、回转台类型和主动轴的选择与机床类型相关联。

2）、主动轴初始摆转位置和角度范围设置：

选项

说明

正向

主动轴摆转正向优先（后置计算过程中，当负向换向超限时将摆往正向）。

负向

主动轴摆转负向优先（后置计算过程中，当正向换向超限时将摆往负向）。

正负向选择原则：

a、转台装上夹具和坯料后，可全程无干涉的往该方向摆转90度或更多。

b、当两个方向都满足条件一时，一般选择加工时便于观察的方向为初始摆转方向

角度行程

左边填写的是正方向极限值，右边填写的是负方向极限值，例如：

90~-90，行程范围就是 -90~+90

90  ~-0， 行程范围就是 0~+90

-45~-90，行程范围就是 -90~-45

如果是五轴输出，输出结果提示将会显示主动轴角度范围，机床主动轴将在该范围内运动。

行程设置原则：

a、当主动轴初始摆转位置设置为正向，正方向极限值一般设置为90；

b、当主动轴初始摆转位置设置为负向，负方向极限值一般设置为-90；

c、当机床可以往反方向（与设置的初始摆转方向相反）摆转一定角度时,设置反方向行程可以实现主动轴反方向换向，在一定程度上减少C轴空转，提高加工效率。

d、设置的行程范围禁止超过加工机床转台主动轴的行程（转台装上夹具和坯料），否则可能发生碰撞！

3）、非线性运动误差控制

此选项是早期解决刀轴大角度跳跃增加的，使用后有可能降低路径加工质量及增加路经输出的时间，一般情况下不推荐选中此选项，一些问题可以在生成路径时解决。

4）、插点刀轴偏离角度误差

加工时主动轴可以两方向摆动的条件是必须存在（0,0,1）方向的刀轴点，插点刀轴偏离角度误差就是在过渡位置插的（0,0,1）方向刀轴点与前后两个刀轴点形成的扇面之间可以存在的偏差，一般采用默认。

其它参数可以参考三轴使用说明书。

13.3ES-SurfMill6.0路径后置输出提示信息说明

主要针对SurfMill6.0后置处理的一些异常情况提示信息进行说明，并列出部分解决方法。

1、没有选择输出路径。

图13-10输出错误提示

2、需要多轴机床输出的路径选择了三轴机床输出。

图13-11输出错误提示

错误原因：

1）选择输出的路径中含有多轴类型路径。

即使该多轴路径所有刀轴都指向同一方向且与设置输出坐标系Z轴一致，仍不允许输出！

2）选择输出的三轴路径局部坐标系Z方向与输出坐标系Z方向不一致。

两个Z方向的夹角误差不允许超过0.0057度，因此在建立相关坐标系时要保证Z轴同向。

解决方法：

1）使用多轴机床输出。

2）确认使用三轴机床输出，则不能选择多轴类型路径。

3）确认使用三轴机床输出,则不能选择刀轴与输出坐标系Z轴不同向的三轴路径。

有时候两个坐标系看似平行，但是Z轴夹角可能已超过0.0057度，需调整相关坐标系后再输出。

3、需要五轴机床输出的路径选择了四轴机床输出。

图13-12输出错误提示

错误原因：

A（或B）轴机床输出,路径中含有刀轴与输出坐标系X（或Y）轴不垂直的路径点。

刀轴与X（或Y）轴夹角超过90±0.0057度范围。

解决方法：

1）使用五轴机床输出。

2）路径参数中限制好刀轴仰角范围（上下限值都设置为90度），并重算。

4、AC/BC类型机床输出主动轴严重超程。

提示信息：

图13-13输出错误提示

错误原因：

路径中含有刀轴与输出坐标系Z轴夹角超过170度的路径点，将导致主动轴摆动角度超过±170度，属严重超程，出于安全考虑，禁止输出。

解决方法：

1）查看输出坐标系是否选对。

2）路径参数中限制好刀轴仰角范围（不能超过机床主动轴最大行程），并重算。

7、输出过程用户取消。

图13-14输出错误提示

9、已正常输出ENG文件的几个提示。

1）路径输出成功提示。

图13-15五轴输出成功提示

图13-16四轴输出成功提示

这样的提示说明输出的路径可安全用于加工，对于五轴输出来说，最好再核对一下加工机床转台装卡上工件后在该主动轴角度区间范围内不会发生干涉！

2）路径输出警告提示。

图13-17五轴输出警告提示

出现这样的提示系统禁止路径输出。

警告原因：

1）路径主动轴角度行程超过设定范围。

解决方法：

1）如果主动轴角度区间超过设置的主动轴角度行程，可适当增大主动轴角度行程范围设置，但要确保在该行程范围内不发生干涉！

如果主动轴角度区间已超过加工机床行程，可在路径参数中限制好刀轴仰角范围（不能超过机床主动轴最大行程），并重算。