刀轨驱动方法

刀路轨迹操作方法
刀路轨迹操作方法是指在进行刀具路径规划时，如何操作来设计合适的刀具路径。

以下是一些常见的刀路轨迹操作方法：
1. 切尽量多的整体形状：尽量将刀具路径设计成切削整个形状，减少不必要的停顿。

这样可以提高加工效率和表面质量。

2. 控制切割方向：在进行多次切削时，最好保持切割方向一致，这样可以降低切割时的振动和切削力。

3. 多边缘同时切削：对于具有直线边缘的几何形状，可以同时切削多个边缘，提高加工效率。

4. 选择合适的进给方向：根据加工形状的几何特征和机床加工方向，选择合适的进给方向。

这样可以提高切削稳定性和刀具寿命。

5. 避免悬空切削：尽量避免在加工过程中产生悬空切削，这样可以减少振动和工件变形的风险。

6. 使用合适的切削策略：根据加工工件的材料、形状和要求，选择合适的切削策略，如粗加工、精加工、优化切割等。

7. 控制过切量：过切量是指刀具在每个切削路径上向内多切削一定量，以确保边缘清晰和加工精度。

过切量的大小取决于刀具尺寸和加工要求。

总的来说，刀路轨迹操作方法的核心是在提高加工效率和保证加工质量之间寻找平衡，根据具体加工要求和实际情况来设计合适的刀具路径。

点云模型的五轴无干涉数控加工刀轨生成方法张嘉炜;刘威;袁铁军;张闯闯;谢竞尧【摘要】提出了一种对点云模型直接计算五轴数控加工刀轨的方法。

所求出的刀轨无局部、全局干涉且具有较高的切削效率。

首先将点云划分到立方体栅格中，对刀触点获取附近可能发生干涉的栅格，根据栅格中的点计算出无局部干涉的最小前倾角，基于此前倾角，再以迭代判断的方式计算出无全局干涉的最小旋转角，最后获得无干涉刀轴矢量。

提出的方法避免了传统方法中曲面拟合这一复杂、耗时的过程，效率较高，对算例生成的无干涉刀轨验证了方法的可行性。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2016(038)005【总页数】4页(P158-160,172)【关键词】点云;五轴数控加工;无干涉;刀轨生成【作者】张嘉炜;刘威;袁铁军;张闯闯;谢竞尧【作者单位】苏州科技学院，苏州 215000;苏州科技学院，苏州 215000;盐城工学院，盐城 224000;苏州科技学院，苏州 215000;苏州科技学院，苏州 215000【正文语种】中文【中图分类】TP391.73逆向工程中，点云模型通常由测量设备（如三坐标测量机、光学扫描仪）扫描实物获得，对点云生成数控加工刀轨，通常先对点云拟合曲面或者构造网格模型，再对曲面或网格生成加工刀轨，然而这是一个复杂、费时的过程。

直接对点云生成数控加工刀轨，可以避免曲面重构，大幅减少计算数控加工刀轨的工作量［1～7］。

五轴数控加工与三轴相比，具有复杂零件加工能力强、加工效率高、表面质量好等优点。

五轴加工由于两个偏转轴的加入，刀轴运动十分灵活，容易发生干涉。

干涉主要有局部干涉和全局干涉两种，前者包括刀底干涉和曲率干涉，分别由于前倾角不足和曲率不匹配造成，会引起加工零件的过切，全局干涉是指加工零件、刀杆、夹具、机床之间的碰撞，容易造成零件、机床的损坏。

五轴干涉处理较为复杂，许多学者对此进行了研究［8～15］。

Kim［9］等针对NURBS曲面提出通过密切圆与曲面三阶相切来避免局部干涉，通过刀具和曲面双切触来避免全局干涉。

第四章 刀盘驱动系统刀盘驱动系统是盾构中功率最大的系统，目前的盾构中，刀盘驱动方式主要有两种，一种是液压马达驱动，另一种是变频电机驱动，本章主要介绍这两种驱动方式。

第一节 刀盘电液驱动系统的启动条件所谓电液驱动，就是由电动机驱动主油泵，再由主油泵提供的液压油驱动液压马达，液压马达经减速器驱动刀盘的驱动方式。

要想刀盘能够驱动，必需满足一定的联锁条件，才能保证设备的安全运行，这些条件包括常规条件和刀盘驱动的特殊条件，这些条件在PLC 编程时，都要充分地满足。

一、常规条件所谓常规条件，指的是刀盘驱动系统、推进系统、螺旋输送机、皮带机、泡沫系统启动的公共条件，不满足这些条件，上述系统都不能启动。

这些条件是：（一）主油缸油温正常，由下列电路监测图中3B2和3B6分别为温度传感器和温控开关，将各自检测的信号送到PLC 的模拟量输入端和开关量输入端，以供分析和判断。

（二）主油缸油位正常，由下列电路监控（见图4-2）（三）内循环水液位正常，由下列电路监控（见图4-3)（四）齿轮油温度正常，由下列电路监控（见图4-4)（五）主驱马达温度正常，由下列电路监控（见图4-5)（六）盾尾油脂桶正常，由下列电路监控（见图4-6)（七）HBW 油脂桶正常，由下列电路监控（见图4-7)（八）主轴承润滑油脂桶正常（见图4-8)图4-1 主油缸油温检测图4-2 主油缸油位检测Array图4-3 冷却水检测二、刀盘启动的条件除满足以上条件外，刀盘的启动还应满足以下条件（一）人闸急停系统正常（二）内循环水运行（三）刀盘减速机温度正常（四）刀盘齿轮油运行（五）主轴承润滑油脂运行（六）刀盘HBW油脂运行（七）螺机转速大于设定的最小值（八）位盘电位器起始值为零（九）过滤泵启动（十）补油泵启动（十一）控制泵启动（十二）辅助泵启动（十三）1#或2#主驱动选择（十四）刀盘马达预选正常（十五）刀盘负载满足旋转条件（十六）刀盘内部/外部未选（十七）刀盘左转/右转未选（十八）刀盘旋转启动三、主驱动泵的启动过程土压平衡的盾构中有2~3台主驱动液压泵，由软启动器驱动。

摆线切削是一种切削模式，此模式采用回环控制嵌入的刀具。

当需要限制过大的步距以防止刀具在完全嵌入切口时折断，且需要避免过量切削材料时，需使用此功能。

在进刀过程中的岛和部件之间、形成锐角的内拐角以及窄区域中，几乎总是会得到内嵌区域。

摆线切削可消除这些区域。

刀以小的回环切削模式来加工材料。

也就是说，刀在以回环切削模式移动的同时，也在旋转。

向外摆线切削是首选模式，它将圆形回环和流畅的跟随移动有效地组合在一起。

下面的示例对向外摆线切削进行了说明。

请注意回环切削模式。

将这种模式与常规切削方法进行比较，在后一种情况下，刀以直线刀轨向前移动，其各个侧面都被材料包围。

摆线切削模式向外摆线切削摆线切削的切削方向设置为向外，这种切削模式适合进行高速粗加工。

这种模式包括摆线铣削、拐角倒圆和其他拐角及嵌入区域处理，以确保达到指定的步距。

它是跟随部件和向内摆线切削模式的组合，可用于型腔铣、平面铣和面铣削操作。

向外摆线切削：•通过引入摆线刀轨，防止刀具开槽或超出指定的步距限制。

•对尖角倒圆，使其成为圆滑的转角。

•通常从远离部件壁处开始，向部件壁方向行进。

•仅在必要时才引入摆线切削。

•提供可变摆线宽度，以便加工槽和尖角。

您指定一个最小宽度，软件根据需要逐步减小实际摆线宽度以避免过切。

注意：最小摆线宽度值必须大于0。

•在典型的腔体加工例程中，刀具首次进入封闭型腔或沟槽时，就被完全嵌入进去了。

刀具在拐角处承受的载荷也将超出预期的。

金属切削率的峰值会导致刀具过早损坏。

这迫使机械师减小加工参数，进而导致生产力丧失。

恒定的金属切削率是高效加工的一个非常重要的准则。

经过优化的摆线刀轨可确保在整个刀轨中保持预期的金属切削率。

1. 选择型腔铣、平面铣或面铣削操作中主要参数页面上的摆线作为切削方法。

2. 接受默认参数，生成刀轨并检查结果。

3. 如有必要，可进行小的调整。

o在操作对话框中可调整步距值。

o调整摆线宽度、最小摆线宽度、步距限制%和摆线向前步长值（从切削参数对话框）。

流线驱动方法根据选中的几何体来构建隐式驱动曲面。

流线使您可以灵活地创建刀轨。

规则面栅格无需进行整齐排列。

流线示例：较大的面由许多较小的不规则的面包围刀轨在圆角处封闭。

流线和曲面区域驱动方法之间的差异包括：可变流线可变流线支持所有在可变轴曲面轮廓铣中可用的刀轴选项。

自动驱动曲面创建对于更简单的加工，选择切削区域并将选择方法设置为自动。

软件：∙ 根据“切削区域”边界边缘生成流曲线集和交叉曲线集。

∙ 消除孔和小的内部修剪区域。

∙ 填充流曲线集和交叉曲线集内的小缝隙并光顺其中的小纽结。

如果切削区域几何体是从若干个不相连的区域选择的，则系统会标识并处理具有最长周边的单一连续区域。

所有其他区域均被忽略。

如果切削区域几何体是从不同体选择的，则自动将它们看作是不相连的。

您可以使用指定手工定义具有缝隙的曲线集或从多个体选择曲线。

请参见带缝隙的曲线集选择提示了解更多信息。

手工驱动曲面创建要更精确地控制刀轨，将选择方法设置为指定并手工定义驱动曲面的选择曲线。

系统填充流曲线集和交叉曲线集内的小缝隙并光顺其中的小纽结。

您通过选择流 (A) 和可选的交叉 (B) 曲线为流线驱动方法定义驱动曲面。

选择面边缘、线框曲线或点来创建任意数目的流曲线和交叉曲线组合。

如果您未选择交叉曲线，则软件使用线性段(C) 将流曲线的末端连接起来。

使用手工驱动曲面创建：∙如果您指定切削区域，它将起到空间范围的作用。

∙您可以仅根据线框加工。

不必选择部件几何体。

∙如果选择部件几何体，线框曲线会（沿指定的投影矢量）投影到部件几何体上。

刀轨生成默认情况下，刀轨先在第一条交叉曲线上开始，并沿流曲线移刀直到抵达最后一条交叉曲线，然后添加步距并进行下一次移动。

您可以使用指定切削方向矢量将刀轨方向更改为所需的方向。

位于何处？单击加工创建工具栏上的创建操作。

在创建操作对话框中：∙要创建固定轴操作，请从类型列表中选择mill_contour，并从操作子类型组中选择STREAMLINE。

固定轴曲面轮廓铣的加工几何体1、部件几何体部件几何体用于和“驱动几何体”（通常是边界）结合起来使用，共同定义“切削区域”可以用“体”（片体或实体）、“平面体”“曲线区域”或“面”来指定部件几何体。

2、检查几何体用于定义刀轨不能干涉的几何体，如加工壁、岛、夹具等。

3、切削区域几何体切削区域几何体适用于“区域驱动方式”和“自动清根驱动方式”，用于指定切削總加工的范围，若没有指定切削区域几何体，系统将会以整个部件几何体的表面作为切削区域几何体。

4、修剪边界几何体修剪几何体可进一步约束切削区域。

在“区域铣削”和“淸根”驱动方式中，可使用修剪边界几何体。

5、文本几何体用于文本驱动方式中。

固定轴曲面轮廓铣常用驱动方式Drive Method可以定义生成刀路所需要的Drive Points。

Drive Points投影到Part Geometry上以产生刀路（如果没定义Part Geometry，刀路就直接从Drive Points生成）。

Drive Method 的类型有下面几种，可以根据Part Geometry的形状及复杂程度来选择各种Drive Method。

一、固定轴曲面轮廓铣常用驱动方式驱动方法原理Point / Curve (点/曲线)用一系列点或曲线为驱动几何体产生驱动点投影到被加工零件。

Spiral (螺旋线)通过定义中心点、半径和螺距产生螺旋线形驱动点，然后投影到Part Geometry产生刀轨。

Boundary (边界)通过选择一个或多个边界，在边界之内(或之外)的区域内产生一系列驱动点(驱动点的排列图案由Cut Type决定)，从而投影产生刀路。

Area Milling(区域铣) 通过选择要加工的切削面(Cut Area)，以Cut Area的外边为Boundary 产生驱动点。

(利用此驱动方法，可以很安全地将Cut Area切削，又不会对Part Geometry上的非Cut Area曲面造成过切。

刀轨驱动方法允许您沿着“刀位置源文件”(CLSF) 的“刀轨”定义“驱动点”，以在当前操作中创建一个类似的“曲面轮廓铣刀轨”。

“驱动点”沿着现有的“刀轨”生成，然后投影到所选的“部件表面”上以创建新的刀轨，新的刀轨是沿着曲面轮廓形成的。

“驱动点”投影到“部件表面”上时所遵循的方向由“投影矢量”确定。

在下图中，使用“平面铣”和“轮廓铣”切削类型创建“刀轨”。

“刀轨驱动方法”操作可以使用此“刀轨”来沿着“部件表面”轮廓生成新“刀轨”。

平面铣，轮廓切削下图说明了使用“刀轨驱动方法”的结果。

从“平面铣”操作创建的刀轨已按照“投影矢量”的方向投影到轮廓化的“部件表面”上，以便创建“曲面轮廓铣刀轨”。

使用刀轨驱动方法的曲面轮廓铣选择刀轨作为“驱动方法”时，系统将显示“指定CLSF”对话框，其中列出了当前目录下的“刀位置源文件”（有关如何使用“导出”创建CLSF 的信息，请参见“写入CLSF”）。

选择包含所需刀轨的CLSF（只允许一个选择）并选择“确定”接受它。

刀轨刀轨窗口列出与所选的CLSF 相关联的刀轨。

您将选择希望投影的刀轨。

此列表只允许一个选择。

要取消选择，请按shift 键。

重播重播允许您查看所选的刀轨。

这允许您显式验证您是否已经选择了正确的刀轨。

列表列表显示了一个“信息窗口”，此窗口中以文本格式显示了所选的刀轨，如它将出现在CLSF 中一样。

按进给率划分的运动类型“按进给率划分的运动类型”窗口列出与所选刀轨中的各种切削和非切削移动相关联的进给率。

此列表允许您根据关联的进给率指定刀轨的哪一段将投影到“驱动几何体”上。

您可能希望排除关联进给率为“快速”的所有刀轨段，因为它们一般都是非切削移刀。

如果选择这些段，则它们将被投影到“驱动几何体”上，且成为“刀轨驱动方法”操作中的切削运动。

这对于单向切削类型特别明显，在单向切削模式中，单向切削之间的对角移刀被投影为切削运动。

但是，您可能希望包含关联进给率为10.000 的所有刀轨段，因为它们通常是起始的切削运动。