异形体的五轴联动数控加工

3 零件的加工策略规划

　　粗加工。为了提高加工效率，应首先采用固定轴功能和分层切削的方式，利用平底立铣刀对毛坯进行粗加工，保证大面积加工余量在最短时间内被去除。

　　半精加工。利用五轴联动功能，采用与加工表面的几何特性相适应的刀具轨迹，对不同表面进行半精加工，确保去除粗加工后的大余量，使各加工表面保留适当、均匀的精加工余量。

　　精加工。为了保证零件加工的精度、表面质量和效率，最后利用五轴联动功能，采用球头铣刀分别对不同的表面进行精加工。

4 刀具轨迹的生成

　　刀具轨迹的生成是实现曲面数控加工的关键环节，合理的刀具轨迹，不仅可以提高曲面加工的质量和效率，还可以充分发挥数控机床的加工能力。

　　图3异形体零件粗加工刀具轨迹该异形体加工中，粗加工采用3轴的平面区域粗加工，利用Φ8的平底立铣刀对毛坯进行分层加工，平面区域粗加工可以高效地去除大余量，为半精加工创造条件。其刀具轨迹如图3所示。

图 3 异形体零件粗加工刀具轨迹

　　半精加工中，U形杯体倒扣面及底座上表面利用Φ8的球头铣刀，采用3轴生成轨迹转五轴进行五轴侧铣加工，五轴侧铣既可获得较好的表面，又可提高切削效率，而且避免了加工过程中刀具的零线速度切削。可通过设定加工参数来控制刀具轴线与加工面的角度，其刀轴控制参数设置如图4所示。U形倒杯体内杯面的半精加工利用8的球头铣刀采用3轴的参数线精加工。零件主要加工面的半精加工刀具轨迹如图5所示。

图4刀轴控制

图5异形体零件半精加工刀具轨迹

　　精加工中，U形倒杯体倒扣面及底座上表面利用Φ8的球头铣刀仍采用五轴侧铣进行加工，U形倒杯体内杯面利用Φ8的球头铣刀采用3轴的等高线精加工。过渡面的加工也采用五轴侧铣加工。零件的精加工刀具轨迹见图6所示。

　　图6异形体零件各部分精加工刀具轨迹