刀轴方向控制优化方案

CATIA V5 R20提供了多轴加工的刀轴控制方式。刀轴方向控制在刀具路径参数选项卡中的“Tool Axis”选项的“Tool axis mode”下拉列表中选定。

1.固定刀轴（“Fixed axis”）

固定刀轴是指刀轴方向保持恒定。选择该方式后，单击“Tool Axis”，弹出“Tool Axis”对话框，用于固定刀轴方向设置，如图2-141所示。

图2-141 固定刀轴方向设置

2.前倾和侧倾（“Lead and tilt”）

刀轴相对于切削方向成一定夹角，包括前倾（“lead”）和侧倾（“tilt”），如图2-142所示。

图2-142 前倾和侧倾（“Lead and tilt”）

● “Lead”（前倾）：用于定义刀具沿刀具运动方向前倾或后倾的角度。正的前倾角表示刀具相对于刀具运动方向向前倾斜，负的前倾角表示刀具相对于刀具运动方向向后倾斜。由于前倾角基于刀具的运动方向，因此往复切削模式将使刀具在单向刀具路径中向一侧倾斜，而在回转刀具路径中向相反的另一侧倾斜。前倾的目的是用来避免使用球头刀具加工平面区域时，刀具切削点落在球刀中心尖点上，通常将前倾角设置为15°。

● “Tilt”（侧倾）：用于定义刀具相对于刀具路径往外倾斜的角度。正值将使刀具向右倾斜（沿刀具路径方向），负值将使刀具向左倾斜（沿刀具路径方向）。与前倾不同，侧倾与刀具的运动方向无关。侧倾的目的是用来避免在切削陡峭部件时刀柄与零件发生碰撞。

3.插补（“Interpolation”）

插补通过在指定点定义矢量方向来控制刀轴。任意点处的刀轴都将被读者指定的矢量插补。指定的矢量越多，越容易对刀轴进行控制，如图2-143所示。

图2-143 插补（“Interpolation”）

4.优化前倾（Optimized lead）

优化前倾是指通过“Minimum heel distance”（最小刀痕根高）来控制刀具在最大和最小倾角之间变化，如图2-144所示。

图2-144 优化前倾（“Optimized lead”）

5.四轴前倾（“4-Axis lead/lag”）

四轴前倾是指刀轴相对于切削方向前倾（“lead”）一定的角度，如图2-145所示。

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图2-145 四轴前倾（“4-Axis lead/lag”）

6.四轴侧倾（“4-Axis Tilt”）

四轴侧倾是指刀轴相对于刀具路径向前、后和向外倾斜一定的角度，如图2-146所示。

图2-146 四轴侧倾（“4-Axis Tilt”）

7.通过点（“Thru a point”）

通过点是指刀具通过指定的点，可以是朝向点或者背离点。朝向点适合于加工型芯等凸型面，特别是带有陡峭凸壁、负角面的零件；背离点适合于加工型腔等凹型面，特别是带有型腔、负角面的凹模零件，如图2-147所示。

图2-147 通过点（“Thru a point”）

8.垂直直线（“Normal to line”）

垂直直线是指刀轴垂直于直线，包括朝向直线和背离直线。朝向直线是指刀具刀尖总是指向用户定义的直线，背离直线是指刀具刀尖总是远离用户定义的直线，如图2-148所示。

图2-148 垂直直线（“Normal to line”）

9.通过引导（“Thru a guide”）

通过引导是指刀轴通过引导曲线，如图2-149所示。

图2-149 通过引导（“Thru a guide”）

10.垂直于驱动曲面（“Normal to drive surface”）

垂直于驱动曲面用于定义刀轴每个点处垂直于所选驱动曲面的可变刀轴，如图2-150所示。

图2-150 垂直于驱动曲面（“Normal to drive surface”）