学习mastercam.docVIP

第9章 四轴加工刀具路径 四轴加工是在三轴的基础上加上一个回转轴，因此，四轴加工可以加工具有回转轴的零件或沿某一轴四周需要加工的零件。CNC机床中的第四轴可以是绕X、Y或Z轴旋转的任意一个轴，通常是用A、B或C表示，具体是哪根轴是根据机床的配置来定的。 MasterCAM只提供了绕A或B轴产生刀具路径的功能，当机床是具有C轴的四轴CNC机床时，可以用绕A或B轴产生四轴刀具路径的方法产生刀具路径，通过修正后处理程序，可以生成具有C轴的四轴CNC机床的加工代码，由于后处理程序的设计比较复杂，本书没有涉及，如果读者有这方面的需求，可与本书作者联系。 本章将以一个实例介绍一个典型四轴加工零件的设计方法，说明绕A或B轴产生四轴粗加工和精加工刀具路径的方法和操作步骤，此实例为加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo, Canada）心理学系一个项目中的实际加工零件。 9.1 四轴加工零件的设计 此零件的线框轴测图如图9-1a所示，图9-1b是经过渲染后的图形，此零件的特征为其中心线是一曲线，如图9-1a中的S1所示，在曲线上任意一点的正交面上是一个圆，曲线上任意一点的切线垂直于该正交面，在零件两端，圆缩为两点，被加工曲面是由无数个正交面上的圆包络而形成。 图 9-1 通过此例可以学习应用多个坐标系设计零件以及用举升方法产生类似形状曲面的方法。 步骤一 基本设置 层(Level)：1 颜色(Color)：绿色(10) 线型(Style)：实线(Solid) 线宽(Width)：2 绘图面(Cplane)：前视图（F） 视图面(Gview)：前视图（F） Z向深度控制：0 按功能键F9，在屏幕上建立工件设计坐标系。 步骤二 绘制一系列点（共17点） 选择 主菜单(Main Menu)-绘图(Create)-点(Point)-位置(Position) 通过键盘依次输入点坐标。 输入第1点：-80，0 回车 输入第2点：-73.848，2.918 回车 输入第3点：-67.63，5.692 回车 输入第4点：-61.349，8.32 回车 输入第5点：-55.008，10.801 回车 输入第6点：-48.611，13.133 回车 输入第7点：-42.162，15.316 回车 输入第8点：-35.663，17.347 回车 输入第9点：-29.224，19.198 回车 输入第10点：-22.277，20.439 回车 输入第11点：-19.181，20.567 回车 输入第12点：-17，20.5 回车 输入第13点：-12.389，19.939 回车 输入第14点：-7.892，18.771 回车 输入第15点：-3.828，17.133 回车 输入第16点：-1.726，16.01 回车 输入第17点：0，15 回车 按下Esc键，结束绘制点操作，得到绘制的17个点，如图9-2所示。 步骤三 绘制样条曲线 设置： 关闭坐标显示 选择 主菜单(Main Menu)-绘图(Create)-样条曲线(Spline)-自动(Automatic) 用鼠标依次拾取图9-2中的第1点P1，第2点P2和最后一点P17，则得到图9-3中的S1，按下Esc键，结束绘制样条曲线操作。 图 9-2 图 9-3 步骤四 绘制样条曲线的垂直线 在样条曲线S1上选择8个点，如图9-4上的P1～P8，绘制过这8个点垂直于样条曲线的垂线。由于绘制8条垂线的方法相同，这里只给出绘制过P1点垂直于样条曲线的垂线的方法。 图 9-4 1. 选择 主菜单(Main Menu)-绘图(Create)-直线(Line)-垂线(Perpendicular)-点(Point) 2. 用鼠标拾取图9-4中的样条曲线S1，再拾取图9-4中的点P1； 3. 通过键盘输入垂线长度10（注：过P1、P2、P7和P8的垂线长度为10，过P3、P4、P5和P6的垂线长度为15），按下回车键，得到如图9-5a所示的垂线L1； 4. 用鼠标拾取图9-5a中直线L1上的P2点，则样条曲线S1上面部分的直线保留，得到图9-5b。 图 9-5 按照相同方法可以绘制过P2～P8点垂直于样条曲线的垂线，如图9-6所示。 图 9-6 步骤五 绘制过8个点的水平线 绘制过图9-4中P1～P8这8个点的水平线。由于绘制8条水平线的方法相同，这里只给出绘制过P1点水平线的方法。 设置 绘图面(Cplane)：俯视图（T） 视图面(Gview)：轴测图（I） Z向深度控制：8.320（注