插銑路徑演算法

㈠ power mill 插銑怎麼做

具體步驟如下：
01.定義毛坯及加工坐標系，確保加工坐標系Z方向為插銑下刀方向，
02.定義殘留模型，應用毛坯，確保殘留模型用戶坐標系為加工坐標系。
03.定義參考刀具路徑，即插銑走刀位置和走刀方向，一般可以用平行刀具路徑，此刀具路徑坐標系也應和插銑路徑坐標系保持一致，本文中定義的參考刀路如圖所示。
04.生產插銑刀路，選用插銑加工策略，設置好參考路徑，殘留模型，公差，餘量，行距等參數即可產生插銑加工路徑。

㈡ 如何使用cimatron繪制齒輪

CimatronE NC 快速交付產品，一切盡在掌控中 產品亮點 | 主要優勢 | 特色 產品簡介 CimatronE NC全面解決方案讓信心倍增，相信自己可以完成任何加工任務，無論是最簡單的還是最復雜的加工任務都可輕松應對，且成效卓越。
CimatronE NC為提供全方位的先進技術、最佳控制系統，幫助企業提高生產效率。
CimatronE NC加工效果顯著，比預想效果更佳，比預計完成時間更短，降低企業生產成本，提升企業競爭力。
產品亮點 可完成任何加工任務-從簡單的2.5軸銑削和鑽孔，到復雜的5軸加工，CimatronE NC提供了全面的解決方案滿足用戶的不同需求 高級微銑削和航空銑 高效的工作環境 NC中內置豐富的CAD功能 集成的解決方案-無需進行數據轉換，消除了數據介面的麻煩，同時還有效支持數據變更 最好的操控性-自動控制和手動控制完美結合，既受益於自動的速度，又不失靈活性 直觀的用戶操作界面，使多需的合適工具會即時出現在相應位置 主要優勢 用於NC的全面解決方案-從2.5軸到5軸聯動，從微銑削到大型零件插銑，一應俱全 優化的刀路軌跡縮短加工時間，降低刀具磨損和斷刀幾率 自動控制和用戶手動控制完美結合，縮短編程時間 高精度的表面質量 高效的變更管理 特色 靈活的2.5軸解決方案和基於知識的鑽孔加工 高效的開粗程序 高質量精加工 富有成效的高速銑削 高效的電極加工解決方案 全方位的針對模具行業的5軸加工策略 高級5軸銑削和航空銑 高級微銑削策略 CimatronE Designger 致力於實際加工過程 產品亮點 | 主要優勢 | 特色 產品簡介 CimatronE Designer Solution是為工模具製造者量身打造的專業設計解決方案。
此CAD系統為提供工模具設計過程中線框、曲面、實體、裝配及制等各個階段所需的任何工藝規劃，可繪制任何工模具。
Designer Solution使加工達到最優化，領先於市場上任何其它加工程序。
其專業的應用程序-專為實際加工需要設計-包括參數特徵、基於歷史的結構、相互關聯性；
系統可讀取多種行業標准數據，自動檢測和修復輸入的數據；
智能工具支持模型修改，幾何重建，並為模具設計做好准備。
以上所有這些功能可優化企業生產操作，確保最短的交付時間。
Designer Solution與Cimatron所有專業工模具應用軟體完美結合，如MoldDesign、電極和NC，可作為工模具製造更多高級進程的補充。
產品亮點 優化工模具製造，為所有加工工藝提供專業化功能 有效變更管理的高級編輯功能 與線框、實體、曲面、裝配及制等功能相互協作 業內最先進的曲面/實體混合3D造型軟體，真正的混合造型系統 獨特的制功能，可完全按照用戶要求制 一體化的解決方案，與工模具製造中NC和電極等其它應用軟體完美結合 主要優勢 更快的產品交付時間 提高企業生產率 易學易用 可進行任何零件、實體或曲面加工任務 內置工程變更管理 量身定做的專業化解決方案 為客戶提供世界一流的技術支持 特色 模具設計功能齊全，面面俱到： 可設計並創建任何工模具，完全控制所有程序 優化企業生產操作，從而縮短產品交付時間 易學易用，縮短學習曲線，加快實際應用 先進的人性化工作環境-需要的工具隨取隨用，可大大提高生產力 CimatronE數控五軸加工包 針對產品加工的高級5軸銑削 產品亮點 | 主要優勢 | 特色 產品簡介 Cimatron 5軸產品加工專業解決方案為業內專家提供所需的豐富加工策略，創建刀路高效快捷，無干涉，生產高品質表面光潔度的復雜零件。
CimatronE數控5軸加工包可進行復雜幾何精確加工，應用在先進的製造領域，如葉輪和渦輪葉片加工，彎管和接頭加工，刀具類產品加工，橡膠模具加工，各種復雜模型加工等。
產品亮點 五軸加工完整解決方案 豐富的五軸粗加工、精加工策略 避免刀具、刀柄和零件、毛坯、機床之間發生干涉及碰撞 高級材料去除和機床模擬功能 豐富的加工策略-包含大量的加工策略，支持各種類型的刀具-包括錐角刀具、棒糖式刀具和槽銑刀 CAD工具-包括豐富而強大的曲面生成和編輯工具 主要優勢 為業內專家提供所需的豐富加工策略，創建刀路高效快捷，無干涉，生產高品質表面光潔度的復雜零件 使五軸數控製造商生產效率更高，產品交付更快 用戶可完全控制自動化-CimatronE數控5軸加工包使NC編程人員能夠控制和重復利用各種加工參數、策略和方式，如：刀路形狀，刀軸方向、進退刀方式、安全距離、連接方式、過程間的連接運動、根據機床結構編程等 直觀的操作環境 特色 豐富的加工策略 5軸粗加工-環切、行切、插銑 5軸精加工-行切、流線加工、筆式加工、兩條輪廓或兩曲面間的仿型加工 考慮殘留毛坯，減少空走刀 5軸傾角加工-用短刀加工深腔模具 5軸輪廓銑和鑽孔 5軸微銑削，用於微電子、醫療器械等零件加工 CAD工具-包括豐富而強大的曲面生成和編輯工具，使用戶可以快速生成和編輯幾何模型，並為實現優化刀路做准備，而不需要在CAD造型和CAM編程環境間進行數據轉 CimatronE數控5軸加工包提供強大而完善的內置碰撞干涉檢測功能，可以實現刀具本身、刀柄和多台階的夾頭與零件、毛坯、夾具以及機床工作台的干涉碰撞檢查，生成安全、順滑的刀具路徑。
其特點如下： 用戶可以根據毛坯和夾具來定義安全極限 去除有問題的刀路軌跡 控制刀具沿刀軸或任意方向退刀 平滑和連續的刀軸方向變化，有效地避免干涉和碰撞 高級模擬模擬功能： 材料去除模擬 殘留毛坯模擬 機床運動模擬及碰撞檢查 CimatronE微銑削 微銑削加工軟體之先驅 產品亮點 | 主要優勢 | 特色 產品簡介 在醫療、光學、計算機及其它行業中，越來越多的客戶要求能為他有效地製造出微型和高精度的零件和模具。
Cimatron集團集其20多年的專業加工經驗，以及最佳NC軟體的實際應用訣竅，率先推出專門應用於微型製造領域超高精度加工件的微銑削應用軟體，同時確保客戶要求的卓越表面精度和質量。
產品亮點 全球唯一，業內首款微型零件數控銑削加工應用軟體 高精度微小零件和模具高效低成本設計與製造 直徑0.1毫米，刀具加工0.0001毫米公差的超高精度表面質量 高幾何精度演算法，通過自動補償去除間隙和重疊 主要優勢 微型製造領域域高精度工件有效解決方案 降低刀具磨損，消除斷刀幾率 盡可能減少使用高成本的電火花加工方式 持續而有效地修復導入的次優幾何 內置高速切削策略和其它專業加工功能，優化微銑削加工曲面質量 特色 為了提高加工精度，達到高質量曲面，縮短加工時間，消除斷刀幾率，CimatronE微銑削解決方案創建了獨具特色的專業加工環境，支持微系統的微型模具型芯、型腔、電極等微小零部件加工。
這些特色包括： 安全高速的刀路 識別實際的「微毛坯餘量」 標准3軸功能，同時增加粗加工/二次開粗/精加工功能，專門用於加工非常細小的幾何零件 擺線開粗 五軸傾斜銑 高硬度材料且加工高質量要求曲面5軸聯動銑削時需要用非常小直徑的短錐型刀具進行 零件幾何有深腔和加強筋，使用微銑削技術可極大地減少在微型模具中使用電極的幾率 高速加工和高表面品質 半徑比刀具直徑大很多的圓角 零重疊擺線精加工 S連刀和螺旋下刀 自適應Z層精加工 Z層加工和流線加工 微系統加工需求： 高精度： 5微米（μm）或更小 高曲面質量（Ra）： 0.2微米或更小 細筋寬度： 0.5毫米或更小 高硬度加工材料： 45HRC或更高 Cimatron微銑削技術支持： 小直徑刀具： 100微米或更小 高速刀具長徑比（L/D）： 10到100 高速機床主軸轉速： 150,000RPM或更高 微小的加工公差： 0.1微米或更小

㈢ powermill參考線加工多刀路高度不一樣

摘要 1

㈣ UG NX編程 二維刀路 和三維道路是什麼意思

這個二維的編程刀路就是指走線，平面，等加工時只有兩軸連動，如走刀時是X，Y，連動．下刀時是z軸動，它不用於曲面加工。而三維的是專門用於加工曲面的。

㈤ PowerMILL數控加工編程實用教程的目錄

第1章PowerMILL7．0軟體概述
1．1計算機輔助製造技術(CAM)
1．2PowerMILL軟體的顯著特點
1．3PowerMILL軟體的功能及應用
1．4PowerMILL7．0軟體的工作界面
1．5PowerMILL系統中的幾個重要概念介紹
1．6「文件」下拉菜單條詳解
1．7PowerMILL軟體編程過程及一個引例
習題1
第2章PowerMILL軟體基本操作
2．1系統設置
2．2PowerMILL軟體的基本操作
2．2．1PowerMILL軟體中的滑鼠操作
2．2．2與加工項目文件有關的操作
2．2．3圖層操作
2．2．4模型分析與測量
2．2．5模型分中
2．2．6坐標系及用戶坐標系設置
2．2．7PowerMILL常用快捷鍵
2．3：PowerMILL數控編程的公共操作
2．3．1創建毛坯
2．3．2創建刀具
2．3．3數控加工切削用量選擇依據及進給率設置
2．3．4設置安全高度
2．3．5設置刀具路徑起始點和結束點
習題2
第3章數控加工刀具路徑策略概述
3．1數控加工刀具路徑質量衡量標准
3．2PowerMILL刀具路徑策略及其典型特點
3．3數控加工工藝規劃
習題3
第4章PowerMlLL粗加工策略
4．1偏置區域清除模型
4．1．1偏置區域清除模型概述
4．1．2偏置區域清除刀具路徑策略一般選項詳解
4．1．3PowerMILL高速加工功能
4．1．4三維偏置區域清除模型高級選項
4．2平行區域清除模型
4．3輪廓區域清除模型
4．4插銑
4．5二次粗加工及殘留模型
習題4
第5章PowerMlLL精加工策略
5．1向下投影精加工策略
5．1．1平行精加工策略
5．1．2平行平坦面精加工策略
5．1．3偏置平坦面精加工策略
5．1．4螺旋精加工策略
5．1．5放射精加工策略
5．2三維偏置精加工策略
5．3等高層切精加工策略
5．3．1等高精加工策略
5．3．2最佳等高精加工策略
5．3．3交叉等高精加工策略
5．4輪廓精加工策略
習題5
第6章PowerMILL刀具路徑切入、切出和連接
6．1刀具路徑切入、切出和連接概述
6．2z高度
6．3初次切入
6．4切入與切出
6．5延伸
6．6連接
習題6
第7章PowerMILL邊界及其應用
7．1邊界概述
7．2創建邊界的方法及其應用
7．2．1毛坯邊界
7．2．2殘留邊界
7．2．3已選曲面邊界
7．2．4淺灘邊界
7．2．5輪廓邊界
7．2．6無碰撞邊界
7．2．7殘留模型殘留邊界
7．2．8接觸點邊界
7．2．9接觸點轉換邊界
7．2．10用戶定義邊界
7．3編輯邊界
習題7
第8章參考線與參考線精加工策略
8．1引言
8．2參考線概述
8．3參考線的創建方法
8．4編輯參考線
8．5參考線相關的精加工策略
8．5．1參考線精加工策略
8．5．2鑲嵌參考線精加工策略
8．5．3參數偏置精加工策略
8．5．4參考線在三維偏置精加工策略中的引導線作用
8．5．5擺線加工策略及其應用
習題8
第9章PowerMILL清角策略
9．1沿著清角精加工
9．2自動清角精加工
9．3筆式清角精加工
9．4多筆清角精加工
9．5縫合清角精加工
習題9
第10章孔加工策略
10．1特徵設置
10．1．1定義特徵設置
10．1．2識別模型中的孔
10．2孔加工策略
習題10
第11章刀具路徑編輯及NC程序輸出
11．1刀具路徑編輯
11．1．1變換刀具路徑
11．1．2剪裁刀具路徑
11．1．3分割刀具路徑
11．1．4移動刀具路徑開始點
11．1．5更新區域
11．1．6重排刀具路徑
11．1．7復制刀具路徑
11．1．8刪除刀具路徑
11．1．9更新邊界內的進給率
11．1．10刀具路徑相關元素的顯示選項
11．1．11刀具路徑提起
11．1．12替換刀具
11．1．13設置開始點、結束點、快進和進給率
11．2刀具路徑安全檢查
11．2．1刀具路徑碰撞檢查
11．2．2刀具路徑過切檢查
11．3刀具路徑輸出為NC程序
11．4生成加工工藝文件
習題11
第12章投影精加工策略
12．1投影精加工策略
12．1．1點投影精加工策略
12．1．2直線投影精加工策略
12．1．3曲線投影精加工策略
12．1．4平面投影精加工策略
12．1．5曲面投影精加工策略
12．2投影精加工策略在倒勾面加工中的應用
習題12
第13章PowerMILL多軸加工程序編制
13．1多軸加工概述
13．2刀軸方向控制
13．2．1垂直
13．2．2前傾/側傾
13．2．3朝向點和自點
13．2．4朝向直線和自直線
13．2．5朝向曲線和自曲線
13．2．6固定方向
13．2．7自動
13．3刀軸限界及避免碰撞
13．3．1刀軸限界
13．3．2避免碰撞
13．4三種僅用於多軸加工的刀具路徑策略
13．4．1旋轉精加工
13．4．2SWARF精加工
13．4．3線框SWARF精加工
13．5五軸加工編程實例
13．5．13+2軸加工
13．5．2五軸鑽孔加工
習題13
附錄各章部分習題參考答案
參考文獻
……

㈥ 航空發動機機匣五軸插銑加工技術分析

航空發動機是飛機的核心部件，而機匣是航空發動機的主要零件之一。目前航空發動機機匣多採用鈦合金、高溫合金等耐高溫、難切削材料；結構上以回轉輪轂面為主體周向分布柱狀島嶼凸台，零件最薄處僅2~3mm厚，屬多島嶼復雜薄壁結構件，如圖1所示。機匣銑削前的過渡毛坯通常為車削加工後的回轉件，從過渡毛坯到最終成品的加工過程中，絕大部分餘量在粗銑加工階段去除。因此，實現機匣高效粗加工是縮短其製造周期的關鍵。
插銑加工是一種高效粗加工方法，目前插銑加工越來越廣泛地應用於難加工材料、大餘量復雜結構件的粗加工中。國內外學者對插銑加工軌跡規劃進行了大量的研究，日本學者C.Hirano等[1]利用二維C-space方法求取無干涉刀軸范圍，在此基礎上對刀軸進行調整實現五軸高效插銑粗加工。埃及學者T.Tawfik等[2]利用不同大小刀具進行插銑加工，採用重疊填充圓法對插銑走刀路徑進行優化，試驗證明該方法可提高插銑加工效率。國內西北工業大學對復雜零件插銑加工技術進行了比較深入的研究：利用直紋面逼近整體葉輪葉型曲面以確定通道內可插銑粗加工區域的邊界，進而規劃插銑加工軌跡[3]；基於最小面積原理求取開、閉式整體葉盤通道偏置直紋包絡面，在此基礎上進行開、閉式整體葉盤插銑軌跡規劃，有效實現了開、閉式整體葉盤的多坐標開槽粗加工[4-5]。哈爾濱工業大學梁全等[6]根據直紋面葉片的偏移邊界矢量，利用四元數插值方法計算插銑加工的刀軸矢量，並推導了多坐標插銑加工的行距和步距計算公式，保證了插銑加工效率。

本文針對航空發動機機匣結構特徵提出一種插銑粗加工軌跡生成演算法，根據機匣零件結構進行加工區域劃分，規劃插銑走刀路徑，插銑刀軸計算，加工干涉判斷與處理，最終生成插銑加工軌跡。
機匣結構分析與加工區域劃分
機匣以回轉輪轂面為主體，沿周向呈一定角度分布若干類不同形狀的島嶼凸台，結構復雜、尺寸較大，實際加工中通常根據島嶼凸台位置關系將整個加工區域沿零件回轉軸方向分為若干環形加工區域（圖2）。對每個環形加工區域按周向角度劃分成扇形加工區域，其部分區域具有相同加工特徵（圖3），為提高加工軌跡生成速度，對具有相同加工特徵的區域只需規劃其中一處加工軌跡，其餘區域加工軌跡可通過坐標變換獲得，從而以最少的加工區域插銑刀位軌跡規劃完成整個零件的加工。

對任一加工區域規劃插銑刀位軌跡應在不發生干涉的前提下最大限度地去除毛坯，其加工特徵F包括：該區域輪轂面Hs、位於Hs內的島嶼（內島嶼）{I}、位於Hs外但在加工時可能與其發生干涉的島嶼（外島嶼）{J}，根據加工特徵F對該區域進行無干涉五坐標插銑加工軌跡規劃。

機匣插銑加工路徑規劃
針對機匣這類多島嶼復雜結構件可採用行切與環切相結合的方式進行插銑加工。為最大限度地去除毛坯，應在內島嶼周圍以凸台平面法向為刀軸矢量環凸台插銑走刀；而對凸台以外的區域，採用等高行切法可改善插銑加工時因加工深度不同引起的刀具磨損加劇，提高加工效率，降低加工成本。
1加工走刀路徑
如圖4所示，插銑加工走刀路線求取步驟如下。

（1）計算加工區域輪轂面HS處回轉母線弧長LC，根據插銑加工參數及LC大小在輪轂上沿回轉軸（Y軸）方向按等弧長提取n條等參線ci（v）,其中1≤i≤n，0≤u、v≤1。由於輪轂面為回轉面，故ci（v）為圓弧。
（2）分別將島嶼凸台平面邊界向外偏置距離D（D=刀具半徑r+凸台側邊加工餘量Δ）得到曲線Coff，將曲線Coff沿該島嶼凸台表面法向向輪轂面投影，得到封閉曲線lj，其中1≤j≤N，N為凸台個數。
（3）利用曲線求交演算法，分別求取圓弧ci（v）位於封閉曲線列{lj}之外的部分得到離散曲線組{}即為第i行等高行切走刀線（1≤k≤Ki，Ki為第i行走刀線段個數）。
曲線組列{{}}（1≤i≤n）與曲線組{lj}（1≤j≤N）即為插銑走刀路徑，首先分別沿曲線組{}等高插銑加工，然後分別沿曲線列lj繞凸台插銑加工。
2刀位點選取
插銑加工過程中，加工步距對加工效率和表面加工質量具有重要的影響：若加工步距過大，會導致加工殘留量過大甚至出現相鄰插銑刀位點之間留有未加工殘留毛料的情況；若加工步距過小,加工效率下降，因此應該選擇合適的步距參數。固定軸插銑加工中步距確定比較簡單，只需取相鄰刀軸線距離即可；而在多坐標插銑加工中，由於相鄰兩切削力軸方向不同，其步距隨切削深度的變化而變化，通常需取相鄰插銑行在有效切削區域刀軸線距離最大值作為加工步距。
機匣插銑加工中，島嶼凸台周邊採用固定軸環切法插銑加工，故刀數與刀位點的選取可根據預設步距值及走刀線弧長確定。而對其他區域等高行切插銑加工時應使插銑刀軸變化均勻，並根據相鄰插銑步刀軸變化情況確定其插銑加工位置以選取刀位點以提高加工效率。
插銑刀軸計算
1初始刀軸計算
根據上一節所述，對機匣進行五坐標插銑加工時，沿島嶼凸台周圍環切採用該凸台平面法向作為插銑刀軸，在不與凸台發生干涉並最大限度地去除凸台周圍毛坯。而在等高行切插銑中，一方面取與刀位點處輪轂面法向作為插銑加工刀軸可減小加工後零件表面殘留量[7-8]，並可使切削段上的刀軸均勻變化；另一方面受島嶼凸台干涉影響，若切削段端點位於環切線組{lj}上，則該端點處的刀軸矢量需取其凸台平面法向。上述情況可能造成因端點處刀軸矢量與中間刀位點處刀軸偏差過大導致加工中刀軸突變，因此採用計算切削段端點與中間刀位點刀軸矢量偏差值，在切削段兩端取刀軸調整區間，在區間內對刀軸進行調整使刀軸變化均勻。如圖5所示的某切削段沿機匣回轉中心（Y軸）方向的俯視示意圖，兩端均位於環切線上，現以該情況為例說明切削段初始刀軸計算方法。

AB為某行中的某一切削段，中間刀位點處取輪轂面法向作為插銑加工刀軸，因切削段為等高圓弧且輪轂面為回轉體，切削段上任意兩點P1，P2處的輪轂面法向T1，T2之間的關系為T2=T1×M（α），其中M（α）為過切削段圓弧中點O繞零件中心軸向（Y軸）順時針旋轉的變換矩陣：

其中，α為P1、P2之間在圓弧上的圓心角。
由於端點A、B處受島嶼凸台干涉影響，A、B處以凸台平面法向作為插銑刀軸，為保證該切削段插銑加工時刀軸均勻變化，應對刀軸矢量進行調整。在切削段頭尾各取一刀軸調整區間AA1、BB1，在區間內對刀軸進行調整使刀軸變化均勻。該切削段刀軸計算方法如下。
（1）計算切削段兩端點A、B處單位化刀軸矢量V1（沿島嶼凸台1平面法向）、V2（沿島嶼凸台2平面法向），及該點沿輪轂面法矢單位化矢量N1、N2，計算AB夾角ω及AB弧長S=ω×RC，其中ω為AB夾角，RC為圓弧半徑。
（2）計算預調整區間AA1、BB1弧長S1=—V1-N1—/Λ、S2=—V2-N2—/Λ，其中Λ為單位弧長刀軸變化量，根據加工參數預先設定。
（3）若S≥S1+S2,則切削段兩端各取一段刀軸調整區間，位於該區間外的刀軸取刀位點處輪轂面法向，此時與端點A呈順時針角度φ（0≤φ≤ω）處的刀位點C處刀軸矢量VC為：
當0≤Sc（φ）≤S1時，VC=（V1-N1）×M（φ）（S1-Sc（φ））/S1+N1×M（φ）；當S1≤Sc（φ）≤S-S2時，Vc=N1×M（φ）；當S-S2≤Sc（φ）≤S時，Vc=（V2-N2）×M（φ-ω）（S2-S+Sc（φ））/S2+N1×M（φ）。
其中表示AC弧長，M（χ）表示過圓弧AB圓心繞回轉軸（Y軸）順時針旋轉角度x的旋轉變換矩陣：

M（χ）=
（4）若S<S1+S2，則整個切削段AB為刀軸調整區間，則與起點成角度φ處的刀位點C處刀軸矢量VC=（V1-N1）（（S-Sc（φ））×M（φ）+（V2-N2）Sc（φ）×M（φ-ω））/S+N1×M（φ），其中0≤≤S。
圖6為利用該方法計算求取的某插銑切削段刀軸變化示意圖。
2刀軸干涉判斷與處理方法

對機匣插銑刀位點的初始刀軸計算後，為保證加工過程中刀具與零件不發生碰撞，應與加工特徵中內、外島嶼{I}與{J}進行干涉判斷，由於島嶼凸台形狀簡單，可通過快速干涉判斷並根據干涉判斷結果對刀軸矢量進行調整，從而提高計算效率。
2.1島嶼凸台預定義
島嶼凸台一般由若干直線與圓弧組成的封閉曲線集沿某固定方向拉伸而成，在進行判斷干涉之前，需要對凸台進行預定義。以插銑加工區域中的第i個島嶼凸台為例對其進行預定義（圖7），步驟如下。

（1）提取島嶼凸台上表面Fi及其法向ni；
（2）以Fi所在平面為XOY面，凸檯面中心為原點，ni為Z軸建立局部坐標系oixiyizi，其中X、Y軸方向可根據笛卡爾坐標系右手定則任意確定，計算該局部坐標系與全局坐標系oxyz之間的映射關系；
（3）在凸台表面邊界上提取所有直線在局部坐標系oixiyizi下的端點坐標X、Y，構成直線數列{L（P1,P2）}；
（4）提取凸台表面邊界上所有圓弧在局部坐標系oixiyizi下圓心坐標PC、圓弧起始角α、終止角β，構成圓弧數列{arc（PC,α,β）}。
重復上述步驟，將插銑加工時涉及到的所有內外島嶼凸台進行預定義，獲取其局部坐標系、直線數列和圓弧數列。
2.2干涉判斷與處理方法
按照圖6所提的插銑路徑規劃方法可保證在插銑加工過程中刀具與島嶼凸台底部不發生干涉，並且插銑刀軸與輪轂面法向呈小傾角，實際加工中若刀具與島嶼凸台平面不發生干涉，則刀具與該凸台不發生干涉。求取初始刀軸後，對島嶼凸台預定義，根據刀具與島嶼凸台的位置關系判斷是否發生干涉，若發生干涉則計算過切程度並據此調整刀軸方向。
現設某刀位點BP，以為初始刀軸和其中一島嶼凸台干涉判斷與調整進行說明（圖8（a））。

（1）求取刀位點BP與刀軸方向在該島嶼凸台預定義局部坐標系oixiyizi下的坐標分別為點（）與單位化刀軸矢量（），以刀具軸線為中心線，半徑為R（R=刀具半徑r+凸台側邊加工餘量Δ）作圓柱面St；
（2）在局部坐標系oixiyizi下，求取平面z=0與圓柱面St截交線，得到一個z=0平面上的橢圓E；
（3）在平面oixiyi平面上根據橢圓E方程與凸台平面上圓弧、直線經預處理後的信息{arc（PC,α,β）}、{L（P1,P2）}，判斷橢圓E是否與凸台平面相交，若橢圓E與凸台平面不相交，則刀軸方向與該凸台不發生干涉；
（4）若橢圓E與凸台平面相交，根據計算幾何知識[9-11]，計算橢圓E嵌入凸台平面最內點CP，及CP至凸檯面邊界最近點FP的距離d；
（5）將橢圓E中心點EP沿CPFP方向移動距離δd得到新點EP'，將方向作為新的刀軸方向，其中為調整系數，取1.2~1.5；
（6）重復步驟3~5直至得到與該凸台不幹涉的刀軸矢量，如圖8（b）所示，經坐標轉換求取在全局坐標系下的刀軸坐標方向。
利用上述方法再將刀具與其他島嶼凸台進行干涉判斷並調整刀軸，最終得到與所有凸台都不發生干涉的刀軸作為最終插銑加工刀軸。
針對圖1所示的某發動機機匣，在加工區域內，根據實際加工工藝，按照上述方法得到該區域的插銑加工軌跡。在插銑加工過程中刀軸矢量均勻變化並且不發生干涉，快速實現了機匣五軸插銑刀位軌跡編程。
結束語
（1）根據機匣的結構特徵對其進行插銑加工區域劃分可提高編程效率，利用等高行切法與環切法可簡單有效地規劃五坐標插銑走刀路徑；
（2）提出的刀軸計算方法使加工時刀軸矢量均勻變化，根據計算刀具與島嶼凸台的干涉程度對刀軸矢量進行調整,可防止加工干涉；
（3）本文提出的機匣插銑加工方法不僅可快速有效地實現機匣五坐標插銑加工軌跡編程，也適用於其他復雜多島嶼零件的多坐標插銑加工。

㈦ 數控宏程序

宏程序編程
一 變數 普通加工程序直接用數值指定G代碼和移動距離；例如，GO1和X100.0。使用用戶宏程序時，數值可以直接指定或用變數指定。當用變數時，變數值可用程序或用MDI面板上的操作改變。 #1＝#2＋100G01 X#1 F300說明：變數的表示 計算機允許使用變數名，用戶宏程序不行。變數用變數符號（#）和後面的變數號指定。 例如：#1表達式可以用於指定變數號。此時，表達式必須封閉在括弧中。 例如：#[#1+#2-12]變數的類型變數根據變數號可以分成四種類型 變數號變數類型功能#0空變數該變數總是空,沒有值能賦給該變數.#1-#33局部變數局部變數只能用在宏程序中存儲數據,例如,運算結果.當斷電時,局部變數被初始化為空.調用宏程序時,自變數對局部變數賦值,#100-#199#500-#999 公共變數公共變數在不同的宏程序中的意義相同.當斷電時,變數#100-#199初始化為空.變數#500-#999的數據保存,即使斷電也不丟失.#1000系統變數系統變數用於讀和寫CNC運行時各種數據的變化,例如,刀具的當前位置和補償值.變數值的范圍局部變數和公共變數可以有0值或下面范圍中的值:-1047到-10-29或-10-2到-1047如果計算結果超出有效范圍,則發出P/S報警NO.111.小數點的省略當在程序中定義變數值時，小數點可以省略。 例：當定義#1＝123；變數#1的實際值是123.000。變數的引用為在程序中使用變數值，指定後跟變數號的地址。當用表達式指定變數時，要把表達式放在括弧中。 例如：G01X[#1+#2]F#3;被引用變數的值根據地址的最小設定單位自動地舍入。 例如： 當G00X#/;以1/1000mm的單位執行時，CNC把123456賦值給變數#1,實際指令值為G00X12346.改變引用變數的值的符號，要把負號（－）放在#的前面。 例如：G00X－#1當引用未定義的變數時，變數及地址都被忽略。 例如：當變數#1的值是0，並且變數#2的值是空時，G00X#1 Y#2的執行結果為G00X0。 雙軌跡（雙軌跡控制）的公共變數對雙軌跡控制，系統為每一軌跡都提供了單獨的宏變數，但是，根據參數N0.6036和6037的設定，某些公共變數可同時用於兩個軌跡。 未定義的變數當變數值未定義時，這樣的變數成為空變數。變數#0總是空變數。它不能寫，只能讀。 引用當引用一個未定義的變數時，地址本身也被忽略。 當#1= 當#1＝0G90 X100 Y#1G90 X100G90 X100 Y#1G90 X100 Y0(b) 運算 除了用賦值以外，其餘情況下與0相同。 當#1=時 當#1＝0時 #2＝#1#2＝#2＝#1#2＝0#2＝#*5#2＝0#2＝#*5#2＝0#2＝#1+#1#2＝0#2＝#1+#1#2＝0(c)條件表達式 EQ和NE中的不同於0。 當#1=時 當#1＝0時 #1EQ#0 成立 #1EQ#0 不成立 #1 NE #0 成立 #1 NE #0 不成立 #1 GE #0 成立 #1 GE #0 不成立 #1 GT #0 不成立 #1 GT #0 不成立 限製程序號，順序號和任選程序段跳轉號不能使用變數。 例：下面情況不能使用變數： 0#1； /#2G00X100.0;N#3Y200.0;二 算術和邏輯運算 下面表中列出的運算可以在變數中執行。運算符右邊的表達式可包含常量和或由函數或運算符組成的變數。表達式中的變數#j和#k可以用常數賦值。左邊的變數也可以用表達式賦值。
說明： 角度單位函數SIN ,COS,ASIN,ACOS,TAN和ATAN的角度單位是度。如90°30'表示為90.5度。ARCSIN # i= ASIN[#j] （1）取值范圍如下： 當參數（NO.6004#0）NAT位設為0時，270°～90° 當參數（NO.6004#0）NAT位設為1時，－90°～90° （2）當#j超出－1到1的范圍時，發出P/S報警NO.111.（3）常數可替代變數#jARCCOS #i＝ACOS[#j] 取值范圍從180°～0° 當#j超出－1到1的范圍時，發出P/S報警NO.111. 常數可替代變數#j三 程序舉例銑橢圓：
軌跡：
橢圓程序代碼如下：N10 G54 G90 G0 S1500 M03N12 X0 Y0 Z20.N14 G0 Z1N16 G1 Z-5. F150.N18 G41 D1N20 #1=0N22 #2=34N24 #3=24N26 #4=#2*COS[#1]N28 #5=#3*SIN[#1]N30 #10=#4*COS[45]-#5*SIN[45]N32 #11=#4*SIN[45]+#5*COS[45]N34 G1 X#10 Y#11 N36 #1=#1+1N38 IF [#1 LT 370] GOTO26N40 G40 G1 X0 Y0 N42 G0 Z100N44 M30 銑矩形槽： 銑矩形槽代碼如下：#102=0.N3#100=0.#101=0.#103=200.#104=400.G91G28Z0.G0G90G54X0.Y0.G43H1Z20.M3S2000.N4G0X#100Y#101G01Z#102F200.#102=#102-2.IF[#102EQ-50.]GOTO1GOTO2N2N4X#104F500.Y#103X#100Y#101#100=#100+10.#101=#101+10.#103=#103-10.#104=#104-10.IF[#100EQ100.]GOTO3GOTO4N3N1M5M9G91G28Z0.G28Y0.M30銑傾斜3度的面：
軌跡：
銑傾斜3度的面的代碼如下：O0001#[#1+1*2]=1G65P9012L1A0B0.1C4I100J3K0M30宏程序O9012代碼如下:G54 G90 G00 X[#3] Y0 Z100S500 M3G01 Z0 F300WHILE[#1LE10]DO1#7= #1/TAN[#5]+#3G1Z-#1 X#7#8=#6/2-ROUND[#6/2]IF[#8EQ0]GOTO10G1Y0 GOTO20N10 Y#4N20#1=#1+#2#6=#6+1END1G0 Z100銑半球：
軌跡：
銑半球代碼如下：G90G0G54X-10.Y0M3S4500G43Z50.H1M8#1=0.5WHILE[#1LE50.]DO1#2=50.-#1#3=SQRT[2500.-[#2*#2]]G1Z-#1F20X-#3F500G2I#3#1=#1+0.5END1G0Z50.M5M30銑喇叭： 銑喇叭代碼如下：M03 S500M06 T01#1=0#2=0G0 Z15X150 Y0N11#2=30*SIN[#1]#3=30+30*[1-COS[#1]]G01 Z-#2 F40G41 X#3 D01G03 I-#3G40 G01 X150 Y0#1=#1+1IF [#1 LE 90] GOTO 11G0 Z30M30

㈧ 刀具路徑的優化對高速切削起到什麼作用

為了消除切削過程中切削負荷的突變，刀具路徑應滿足以下基本要求：
1. 切削過程中切削力恆定。
2. 盡量減少空行程。
3. 盡量減少進給速度的損失。
1.通用刀具路徑
為了滿足上述基本要求，刀具路徑應是：
1）進刀時採用螺旋或圓弧進刀，使刀具逐漸切入零件，以保證切削力不發 生突變，延長刀具壽命。
2）切削速度的連續和無突變，使切削連續平穩。
3）順銑切削使切削過程穩定，不易過切，刀具磨損小，表面質量好。
4）採用小的軸向切深以保證小的切削力、少的切削熱和排屑的順暢。
（1） 無切削方向突變，即刀具軌跡是無尖角的，普通加工軌跡的尖角處用圓弧或其他曲線來取代( 圖1)，從而保證切削方向的變化是逐漸的而不是突變的，減小了沖擊，也能避免過切，在尖角處切削負荷不會突然加大( 圖2)，引起沖擊。

（2）
採用等高線軌跡，加工餘量均勻的走刀路線可取得好的效果。（圖3a）為採用等高線法的刀具軌跡，刀具沿X 或Y 軸方向平動，
完成金屬的切除，這樣可保證高速加工中切削餘量均勻，更多數控編程知識關注微信公眾號（數控編程教學），對加工穩定，有利於刀具壽命的延長。（圖3b）為傳統方法的刀具軌跡，刀具沿斜線方向時，X、Y
方向的插補運動使加工餘量不均勻，降低了刀具的耐用度。

2.粗加工刀具路徑
（1）
Z
向等高線層切法：即將零件分成若干層，一層一層逐層往下切，在每層中將零件的所有區域加工完再進入下一層，在每一層均採用螺旋或圓弧進刀，同時採用無尖角刀具軌跡(
圖4)。這樣有利於排屑，避免切削力發生突變。對薄壁件來說，更應採用這種刀具軌跡，因為這種刀具軌跡在切削過程中還能使薄壁保持較好的剛性。
（2） 插銑刀具路徑：較深腔體的粗加工可採用插銑的方法來加工，深腔加工， 需要很長的刀具，這時刀具的剛性很差，按常規的切削路線切削刀具易變形，而且也易產生振動，影響加工質量和效率，採用插銑的軌跡可解決這一問題。

（3）
擺線刀具路徑：採用擺線刀具軌跡（圖6）使刀具在切削時距某條曲線( 一般是零件的輪廓線及其平移線)
保持一個恆定的半徑，更多數控編程知識關注微信公眾號（數控編程教學），從而可使進給速度在加工過程中保持不變，徑向吃刀量取刀具直徑的5%
左右，因此刀具的冷卻條件良好，刀具的壽命較長，這對高速加工是非常有利的。
3.精加工刀具路徑
（1）先在陡峭面用Z 向等高線層切法加工，然後在非陡峭面採用表面輪廓軌跡法加工( 見圖7)；

（2） 先用表面輪廓軌跡法加工所有面，再在垂直方向上加工陡峭面( 見圖8)。
薄壁件的精加工採用Z 向等高線層切法，在加工過程中每一層都要盡量做到螺旋或圓弧進刀，採用無尖角刀具軌跡。
4.其他刀具路徑
（1） 加工單一型腔的薄壁件，應盡量採用（圖9）所示的走刀路線，它比單純的等高線逐層切法對保持薄壁的剛性更好，保證加工餘量均勻，零件變形小。
（2） 對薄底零件應採用（圖10）所示的走刀軌跡。即從離支撐最遠的點開始切削，分層切削直到深度到位 ；每次深度銑到底後再向支撐處移動一個徑向切深，重復上一步的過程，直至切削完成。這樣在切削時能較好地保持零件剛性，避免振動。

刀具路徑
刀具路徑的優化對高速切削是非常必要的，對不同形狀的零件及不同的加工過程應採用不同的刀具軌跡，但是螺旋或圓弧進刀、切削速度的連續和無尖角刀具軌跡是在各種刀具路線中都應盡量採用的，以保證切削過程的平穩、快速。

㈨ 航空發動機先進五軸聯動加工技術應用分析

航空發動機技術已成為衡量一個國家科技水平、國防實力和綜合國力的重要標志之一。而先進數控加工技術是航空發動機技術發展的重要基礎。
航空發動機對數控加工技術的需求
為了滿足飛機對動力裝置的要求，航空發動機始終朝著高推重比、高可靠性、高耐久性、低耗油率、低成本的方向發展。先進的設計方案必需依靠新材料技術及現代製造技術才能實現，而新材料的研發和應用與相應的製造技術也是密不可分的。
發動機設計製造過程中由於性能上的需求而廣泛採用了整體結構件，幾何精度和技術條件要求越來越苛刻，零件趨於薄壁件。零件材料多為高溫合金、鈦合金等難加工材料，加工後零件表面殘余應力較大，對數控設備的精度和使用壽命影響很大。
航空發動機機匣、盤軸、葉片（見圖1）等零件大量採用鈦合金、高溫合金等難加工材料，切削力大、切削功率高，需要機床主軸有更大的扭矩和功率。這些復雜結構零件採用普通設備很難加工，零件加工變形較為嚴重，影響產品質量。

圖1 航空發動機葉片
目前， 高性能數控機床的研發方向是高精度、高效率，發展節能、綠色環保機床，加速研究超精密加工技術，發展納米機床，復合加工機床以及多軸聯動加工機床，發展具有智能化、網路化開放式數控系統的機床。
國內在數控工藝技術、數控編程技術等方面與國外存在著一定的差距，工藝准備周期較長，占據了零件整個生產周期的30%以上，效率亟待提高。目前，國外數控編程技術已經朝著智能化、集成化、網路化方向發展，並在成熟的CAD/CAM軟體平台上進行了大量研發，構建完成了實用的基於知識或特徵的工藝程編平台。
國內數控行業工藝程編技術還處於通用CAD/CAM軟體的單項應用階段，軟體本身提供的通用功能無法完全滿足復雜結構零件的個性需求，導致數控編程工作量大，編程規范性差、加工策略受限、自動化程度較低、系統集成度有待完善，因此提高工藝准備效率和准確率、建立快速反應平台尤為重要。
高效加工技術
高效數控加工是保證零件精度和質量的前提下，通過改進數控技術，降低零件生產成本、提高設備的生產效率，可以說高效加工是將加工時間、加工質量、生產效率以及生產成本合理分配的一種高性能的機械加工技術。
（1）高速銑削技術。高速銑削一般採用高的切削速度、適當的進給量、小的徑向和軸向銑削深度，銑削時大量的銑削熱被切屑帶走。因此，工件的表面溫度較低。隨著銑削速度的提高，銑削力略有下降，表面質量提高，加工生產率隨之提高。
保持金屬去除率的恆定，在高速切削過程中，分層切削要優於仿形加工。刀具切入工件要順暢，保證刀具軌跡的平滑過渡，好的刀具軌跡是保證切削質量的重要條件。
（2）鑽銑加工技術。鑽銑技術主要用於整體葉盤流道加工。切削刀具為可轉位式機夾U型鑽頭。一般銑削工藝去除材料採用的刀具為各種銑刀，而鑽銑技術則採用了鑽孔工藝的刀具即新型U鑽加工葉盤流道，大量去除材料，在採用的工具上有本質的區別，該技術突破了傳統銑削加工只能用銑刀的思路，將鑽孔加工中的刀具應用到型面的加工中。選擇鑽銑刀具時要求刀具有較好的剛性，零件型腔要求刀具具備較好的排屑功能，刀具具備內冷功能，刀具壽命高，切削效率高。U鑽結構上具備內冷卻設計，就具有良好的排屑功能和剛性。
（3）插銑加工技術。插銑法又稱為Z軸銑削法，插銑是實現高切除率金屬切削最有效的方法之一，插銑加工的進給速度相對較低。對於航空難加工材料零件的曲面加工、深槽加工，以及由於結構復雜刀具懸伸較長的零件加工，插銑加工可大幅降低刀具的徑向切削力，使切削力穩定，有效抑制切削系統的振動現象，提高切削效率。插銑加工優勢在於：減少工件變形，降低作用於銑床的徑向切削力，刀具懸伸長度對工件的凹槽銑削十分有利，能實現高溫合金材料的切槽加工。
工件加工是否採用插銑方式，主要應考慮加工任務的要求以及所使用加工機床的特點。如果加工要求很高的金屬切除率，則採用插銑法可大幅度縮短加工時間。另外當要求刀具軸向長度較大時(如銑削大凹腔或深槽)，由於採用插銑法可有效減小徑向切削力，因此與側銑法相比具有更高的加工穩定性。此外當工件上需要切削的部位採用常規銑削方法難以達到時，可考慮採用插銑法加工。
針對航空零件如整體葉盤等復雜結構件，從鍛造毛坯到最終零件加工成形，需要切除大量材料，利用五軸聯動變位插銑方式，可以有效避免加工過程中的振動現象，使此類零件粗加工效率提高50%以上。
（4）擺線銑削技術。「擺線」銑削非常適合高速銑削。在整個加工過程中，切削的刀具總是沿著一條具有固定半徑的曲線運動，它使刀具運動總能保持一致的進給率。在高性能數控設備上採用擺線加工是一種很好的方法。
擺線加工的優點在於能夠大量地去除毛坯材料，提高切削效率；對於難加工材料復雜結構中的窄槽和型腔加工，具有明顯的優勢。
綜合應用以上技術可以有效解決技術瓶頸問題，如整體葉盤加工中採用擺線銑削、鑽銑和插銑復合的粗開槽數控加工方法，利用分區域、變切深的加工方法，可有效增強葉片剛性和加工穩定性；擺線銑、插銑復合的加工方法，提高了刀具的耐用度和材料去除率；有效避免了銑加工過程中產生的振動現象，降低了切削力並且最大限度地拓展了刀具運動空間，提高了零件的加工質量和加工效率。
數控加工虛擬模擬技術
虛 擬 仿 真 包 括 兩 個 方 面 ：
①幾何模擬。應用模擬軟體，藉以顯示刀具運動軌跡，並判斷刀具、刀夾與工件及其夾具是否產生干涉。②物理模擬。虛擬加工模擬技術的另一發展是研究解析切削加工過程中的物理現象，並將這一系列切削過程通過計算機模擬出來。
數控加工物理模擬研究內容主要有：切削力建模與模擬、加工誤差建模、加工誤差補償、銑削加工參數優化、切削振動預測、切削熱預測及表面形貌預測等。
在編程過程中，必須要將用於加工的實際刀具長度，刀夾尺寸進行干涉檢查，系統可以根據設置快速檢查刀具、刀柄、夾具之間是否會產生干涉，實際加工過程中刀具、刀柄、夾具的干涉碰撞是操作者最擔心的問題，虛擬模擬類軟體提供精確的刀具、刀柄、夾具的干涉檢查，自動去掉發生碰撞的刀具路徑與指令，並可以給出不發生碰撞的最短夾刀長度，有效避免過切和切削系統碰撞。
切削速度的優化高速控制器，系統可以根據生成刀具路徑在切削時的切削量的變化，自動進行速度優化處理，也就是說在切削量小的地方加快切削速度，而在加工餘量大的地方增加切削速度，從而縮短加工時間，提高工作效率，減少刀具損壞，延長刀具壽命，保證了機床和刀具需要的切削載荷的更小變化，提高精加工的表面質量，優化進給量後，切削時切削速度根據餘量的變化曲線變化。
在應用過程中還需突破模擬分析報告自動生成、模擬報告在線管理、模擬資源有效共享等多項關鍵技術，探索基於PDM系統的數控加工程序模擬與管理的研究工作，實現模擬過程的有效監控、模擬結果合理管理，保證模擬資源數據的唯一，這樣可使數字模擬技術水平得到顯著提升。
數控機床在線測量技術
航空精密製造存在的數控機床在線質量控制問題已經很普遍，在使用高速五軸加工機的製造過程中，問題已經很嚴重，都在尋求一種有效的解決方案。使用原始CAD模型作為理論依據進行數控加工過程的產品質量控制，嚴格控制製造過程的相關尺寸精度公差、形位公差、過程餘量與工藝評估調整等是一種有效解決方案。
採用在線檢測可方便地在初加工、半精加工等階段很好地控制產品精度，在加工過程中，當零件沒有被從數控機床上卸下之前， 做出製造過程中是否繼續、是否返工等正確判斷。通過在加工的每一個階段監測被加工零件的質量，節省大量的加工時間。圖2為整體葉盤的測量，它能夠盡早地發現加工中出現的任何誤差，並盡快地將其修正，從而極大地降低成本，提高效率。

圖2 整體葉盤的在線測量
例如，它能精確地檢測出粗加工之後各曲面的加工餘量，而不用等到全部加工完成後才發現加工過程中存在錯誤， 可避免廢品產生。
先進數控工藝編程技術
國外先進數控加工工藝設計及程編技術方面已經成熟，基本實現了工藝、程編、模擬、機床、控制系統在CAD/CAM系統下的集成應用，可在工藝設計及程序編制的同時實現程序質量控制和加工結果的模擬，並且在智能編程技術方面實現基於特徵的程編，大大提高了數控程編和加工效率。
工藝設計與數控程編可實現並行，能及時發現工藝隱患，可實現工藝、設計、程編的有機協同。設計、製造資源與工藝資源形成統一的基礎資料庫，使用單一的數據源，不存在信息孤島。自動化程度高，工藝程編流程簡潔有效，基於特徵的程編設計達到了實際應用的階段，專家知識融入工藝程編過程， 向智能編程、自動編程不斷發展。
國內工藝程編技術主要沿用或借鑒國外CAD/CAM軟體自身的功能，在工藝程編技術自主創新方面存在先天不足的缺陷。刀具、切削參數、工裝、機床等製造資源與工藝設計系統存在信息孤島；工藝程編基礎資料庫尚未完全形成，工藝設計系統與程編系統相對孤立。
切削加工參數的優化
UG加工資料庫的優化，通過分析加工資料庫的結構特點，典型零件、典型材料的切削參數，建立典型零件的加工參數庫，切削參數針對具體零件、具體的難加工材料、具體的數控機床。在進行類似的零件編程時，能夠快速、准確的生成切削參數，滿足發動機產品的加工需求。UG加工資料庫的優化解決了切削參數的合理設置問題， 切削參數根據不同的機床、需要進行不同的調整，滿足不同機床的特殊性需求。如果不區別機床狀態、精度，切削參數都一樣的話，加工效果是不一樣的。通過開發UG車加工、銑加工數據整體設置功能，由單個進行切削參數設置轉變為所有操作集中一起設置，消除了遺漏設置的問題，使切削參數數據應用快捷、可靠。為全程無人干預數控加工打下良好基礎。圖3為全程序無干預數控加工技術應用流程。

圖3 無干預數控加工技術應用流程
先進數控加工資源庫建設
（1）編程模擬UG刀具庫。
包括車加工資源庫，銑加工資源庫，UG編程刀具庫等。
（2）編程模塊資源庫。例如車加工、銑型面加工、鑽孔（包括銑螺紋），銑花邊，銑型槽等（3）模擬環境資源庫。對模擬環境進行進一步的優化，提升模擬環境的防錯能力，調整機床默認換刀位置，在部分機床中增加主軸轉速、進給速度判斷功能，自動檢查程序中出現的小轉速、小進給等不合理參數，保護零件和刀具等。
（4）後置處理資源庫。在增加部分後置文件的基礎上，也主要在對後置處理文件進行技術升級，消除潛在的不足因素，增加數控程序的防錯能力，如對機床增加自動輸出防錯子程序，開發成組輸出程序能力，修正後置文件中暫停指令的系統默認錯誤等。
（5）典型零件切削參數資源庫。創建UG編程銑加工切削資料庫、車加工資料庫，使資料庫的數據更加符合現場使用情況。可開發多個利用切削資料庫快速生成程序的功能，在解決資料庫使用存在問題的同時，實現由原來逐個編程操作生成切削參數，變為整個工序所有操作一鍵式或幾鍵式完成全部切削參數生成，極大提高數控程序切削參數的生成速度。
（6）設備參數資源庫。目前設備參數資源庫包括各個數控機床的參數，其內容包括機床的行程、主軸轉數、程序傳輸方式及機床主要的編程特點等。
（7）數控設備編程特徵資源庫。內容包括各型數控機床的模擬環境示意圖、機床的編程注意事項、程序的編程結構及常用案例等，為不熟悉機床的編程工藝人員提供借鑒。
數控加工防錯技術
數控加工防錯是為了防止操作者的操作失誤，對必須採用刀補加工的內容，通過開發機床功能，藉助先進編程手段控制操作的刀補值范圍，消除刀補錯誤隱患，利用數控系統的高級語言編制防錯數控程序，從技術上解決加工出錯問題，將人防改為技防，由計算機把關，滿足條件則加工，不滿足條件則停止， 基本可以實現100％防錯。
制約航空發動機零件數控加工能力建設的因素：硬體方面，自動換刀系統等配備應該完善，刀庫配置合理。數控刀具的管理不符合數控加工發展的需要，加工刀具頻繁更換，刀具評價機制有待完善。數控程序切削參數設置參考標准不統一，較為隨意。
結語
堅持自主創新為核心，加強技術基礎研究，夯實技術根基；提升快速反應能力、質量保障能力、技術儲備能力；形成快速反應、工藝試驗、協調平台、工藝數據應用平台。
開展一人多機無人值守研究。通過對刀具、虛擬製造技術、機床在線測量技術、機內對刀、工裝管理及數控機床維護管理加工流程等方面系統開發和研究。提升先進數控加工技術的推廣，逐步適應柔性化生產線的管理模式。
總之先進數控加工技術對航空發動機零件的製造具有重要意義，我們還需不斷探索，提升製造技術水平。

㈩ cimatron，

主要功能和模塊產品設計 Cimatron支持幾乎所有當前業界的標准數據信息格式，這些介麵包括： IGES、VDA、DXF、STL、Step、RD-PTC、中性格式文件、UG/ParaSolid、SAT、CATIA 和DWG 等，同時Cimatron 也提供了支持Catia 最新版本V5 系列格式。Cimatron混合建模技術，具有線框造型、曲面造型和參數化實體造型手段。曲面和線框造型工具是基於一些高級的演算法，這些演算法不僅能生成完整的幾何實體，而且能對其靈活的控制和修改。基於參數化，變數化和特徵化的實體造型意味著自由和直觀的設計。可以非常靈活地定義和修改參數和約束。不受模型生成秩序的限制。草圖工具利用智能的導引技術來控制約束。簡捷的交互意味著高效的設計和優化。 加工模具設計 MouldDesign 是基於三維實體參數的解決方案，它實現了三維模具設計的自動化，能自動完成所有單個零件、已裝配產品及標准件的設計和裝配用戶可以方便地定義用來把模型分成型心、型腔、嵌件和滑快的方向。基於Windows 窗口的界麵包含了菜單。工具條。顏色編碼的圖案和對話框。可以定義分模線，從而使分模面的定義更加方便迅速。組件的動態移動可形象地說明模具的設計。 C i m a t r o n 的電極設計（Q u i c kElectrode）專門針對模具設計過程中電極的設計與製造，使電極的設計、製造以及工藝圖紙和管理信息實現自動化。使用Cimatron的電極設計使得用戶的工作效率與傳統方式相比提高80%。豐富全面的電極設計與加工自動化程序加速了電極分析、電極提取、電極生成和電極文檔的建立，允許多個用戶同時對一零件進行操作。 Cimatron NC Cimatron NC——Cimatron全面NC解決方案，其加工策略得到了市場認可。Cimatron NC 支持從2.5到5軸高速銑削，毛坯殘留知識和靈活的模板有效地減少了用戶編程和加工時間。Cimatron NC提供了完全自動基於特徵的NC 程序以及基於特徵和幾何形狀的NC 自動編程。 在E8.0版本中，五軸銑削加工的功能更為完善，其中包括五軸聯動銑削、側刃銑削和深腔銑削等。先進的科學演算法使得加工軌跡更為優化。在該版本中還增加了刀具夾頭干涉檢查功能。這樣，即使在刀具較短、切削速率較高的情況下也能完成加工的任務，並且能夠延長刀具的使用壽命。 Cimatron NC完全集成CAD環境，在整個NC流程中，程序為用戶提供了互動式NC 向導，並結合程序管理器和編程助手把不同的參數選項以圖形形式表示出來。用戶不需要重新選取輪廓就能夠重新構建程序，並且能夠連續顯示NC 程序的產生過程和用戶任務的狀態。可以說，Cimatron NC提高了整個生產過程的效率突破了我們日常加工中的瓶頸。 模型加工 2.5 軸鑽孔和銑削 Cimatron NC 在3D模型環境下為用戶提供了高效的2.5軸解決方案。快速鑽孔能自動識別出3D模型、曲面模型和模型中的孔特徵，通過預定義的形狀模板自動地創建高效鑽孔程序。快速鑽孔程序是一個基於知識庫的自動產生鑽孔程序，它能使代碼產時間動態地減小90% ，且對任何格式下的CAD 模型操作都非常簡便。程序能夠優化鑽孔參數和刀具使用，全面兼容Cimatron 模具實際模塊，同時與Cimatron E CAD/CAM 解決方案無縫集成。 3 軸粗加工 Cimatron NC 強大的粗加工程序以其高效的加工策略提高了使用者的生產效率。精確的剩餘毛坯模型始終貫穿在整個加工程序中，有效地減少了空切。程序自動創建進、退刀方式，並且根據實際的刀具載荷自由地調整進給速度。粗加工程序提供了多種加工策略，我們可以通過加工區域、邊界曲線以及檢查曲面來限制加工范圍，並且全面支持高速銑削。 3 軸精加工 3軸精加工程序提供了基於模型特徵的多種加工策略，幾何形狀的分析帶給我們高效率及高質量的曲面精度。水平和垂直區域可以用等高加工、自適應層、真環切以及3D等步距等策略 ，精加工還包括諸如清根和筆式的殘料加工以及為高速銑削的優化選項。 5 軸加工 Cimatron 為用戶提供了從定位5軸到多軸聯動的全方位加工功能。5軸聯動銑削包括粗加工，控制前傾角和側傾角的精加工，側刃銑削以及刀長較短時自動傾斜功能，5軸銑削能有效地提高加工效率，延長刀具使用壽命，產生高精度的曲面。 3軸殘留毛坯加工 定義正確的加工策略用以產生高品質的曲面都來自於3軸殘留毛坯加工。殘留毛坯加工能確定未加工的區域並自動地計算刀軌，結合整體加工刀具、高速銑削以及殘留加工的小型刀具，曲面能夠高效安全地被加工。毛坯殘留知識（KSR）能夠識別任何形狀的毛坯，用戶預先定義毛坯幾何，其在每次加工之後都會自動更新，並用來產生下一個刀路軌跡。 殘料加工 </B>殘料加工功能可清除前一把（大的）刀具不能進入的區域，在加工的特徵來源與對幾何形狀的分析的基礎上，對不同的特徵實施合適的加工策略。殘料加工包括：清根和筆式加工。清根能對零件進行區域識別和計算，自動檢測需要清根的區域，並對垂直區域和平坦區域的清根採用不同的加工策略。對平坦區域採用沿零件拐角的輪廓式清根，對垂直區域採用等高線式清根。這在前道工序留有較大餘量的情況下，實現了具有針對性的加工策略，有效地保護了刀具，保證了加工結果的優良性。 插銑 插銑為粗加工和精加工提供了高效的加工策略。粗加工可以用高承載刀具，像鑽孔一樣進行銑削，即使進給速度再高，刀具也只是軸向受力。這種策略也可用來針對垂直或接近垂直的區域進行精加工。當使用大直徑或小圓角的牛鼻刀時，可只用較少的刀路來完成所需的曲面加工。 高速銑削 高速銑削（HSM） 提供了多種高級刀路特徵來滿足用戶的加工過程。其中包括螺旋進刀圓角、圓角連接擺線加工、NURBS 插補、進給速率優化以及切削載荷恆定等特徵。 智能NC 智能N C 功能可自動計算毛坯殘留量，基於毛坯殘留知識減少不必要的刀路。每次刀軌計算之後自動更新毛坯並計算零件與毛坯之間的區別，整個流程模板可以用來再次計算，並且能很好地適應新的幾何零件。 Cimatron的強項是多軸加工，並且能產生很簡單高效的NC程序，並配合其強大的模具設計功能可以實現產品設計-模具設計-拆銅公-CAM編程一體化。
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