插铣路径算法

㈠ power mill 插铣怎么做

具体步骤如下：
01.定义毛坯及加工坐标系，确保加工坐标系Z方向为插铣下刀方向，
02.定义残留模型，应用毛坯，确保残留模型用户坐标系为加工坐标系。
03.定义参考刀具路径，即插铣走刀位置和走刀方向，一般可以用平行刀具路径，此刀具路径坐标系也应和插铣路径坐标系保持一致，本文中定义的参考刀路如图所示。
04.生产插铣刀路，选用插铣加工策略，设置好参考路径，残留模型，公差，余量，行距等参数即可产生插铣加工路径。

㈡ 如何使用cimatron绘制齿轮

CimatronE NC 快速交付产品，一切尽在掌控中 产品亮点 | 主要优势 | 特色 产品简介 CimatronE NC全面解决方案让信心倍增，相信自己可以完成任何加工任务，无论是最简单的还是最复杂的加工任务都可轻松应对，且成效卓越。
CimatronE NC为提供全方位的先进技术、最佳控制系统，帮助企业提高生产效率。
CimatronE NC加工效果显着，比预想效果更佳，比预计完成时间更短，降低企业生产成本，提升企业竞争力。
产品亮点 可完成任何加工任务-从简单的2.5轴铣削和钻孔，到复杂的5轴加工，CimatronE NC提供了全面的解决方案满足用户的不同需求 高级微铣削和航空铣 高效的工作环境 NC中内置丰富的CAD功能 集成的解决方案-无需进行数据转换，消除了数据接口的麻烦，同时还有效支持数据变更 最好的操控性-自动控制和手动控制完美结合，既受益于自动的速度，又不失灵活性 直观的用户操作界面，使多需的合适工具会即时出现在相应位置 主要优势 用于NC的全面解决方案-从2.5轴到5轴联动，从微铣削到大型零件插铣，一应俱全 优化的刀路轨迹缩短加工时间，降低刀具磨损和断刀几率 自动控制和用户手动控制完美结合，缩短编程时间 高精度的表面质量 高效的变更管理 特色 灵活的2.5轴解决方案和基于知识的钻孔加工 高效的开粗程序 高质量精加工 富有成效的高速铣削 高效的电极加工解决方案 全方位的针对模具行业的5轴加工策略 高级5轴铣削和航空铣 高级微铣削策略 CimatronE Designger 致力于实际加工过程 产品亮点 | 主要优势 | 特色 产品简介 CimatronE Designer Solution是为工模具制造者量身打造的专业设计解决方案。
此CAD系统为提供工模具设计过程中线框、曲面、实体、装配及制等各个阶段所需的任何工艺规划，可绘制任何工模具。
Designer Solution使加工达到最优化，领先于市场上任何其它加工程序。
其专业的应用程序-专为实际加工需要设计-包括参数特征、基于历史的结构、相互关联性；
系统可读取多种行业标准数据，自动检测和修复输入的数据；
智能工具支持模型修改，几何重建，并为模具设计做好准备。
以上所有这些功能可优化企业生产操作，确保最短的交付时间。
Designer Solution与Cimatron所有专业工模具应用软件完美结合，如MoldDesign、电极和NC，可作为工模具制造更多高级进程的补充。
产品亮点 优化工模具制造，为所有加工工艺提供专业化功能 有效变更管理的高级编辑功能 与线框、实体、曲面、装配及制等功能相互协作 业内最先进的曲面/实体混合3D造型软件，真正的混合造型系统 独特的制功能，可完全按照用户要求制 一体化的解决方案，与工模具制造中NC和电极等其它应用软件完美结合 主要优势 更快的产品交付时间 提高企业生产率 易学易用 可进行任何零件、实体或曲面加工任务 内置工程变更管理 量身定做的专业化解决方案 为客户提供世界一流的技术支持 特色 模具设计功能齐全，面面俱到： 可设计并创建任何工模具，完全控制所有程序 优化企业生产操作，从而缩短产品交付时间 易学易用，缩短学习曲线，加快实际应用 先进的人性化工作环境-需要的工具随取随用，可大大提高生产力 CimatronE数控五轴加工包 针对产品加工的高级5轴铣削 产品亮点 | 主要优势 | 特色 产品简介 Cimatron 5轴产品加工专业解决方案为业内专家提供所需的丰富加工策略，创建刀路高效快捷，无干涉，生产高品质表面光洁度的复杂零件。
CimatronE数控5轴加工包可进行复杂几何精确加工，应用在先进的制造领域，如叶轮和涡轮叶片加工，弯管和接头加工，刀具类产品加工，橡胶模具加工，各种复杂模型加工等。
产品亮点 五轴加工完整解决方案 丰富的五轴粗加工、精加工策略 避免刀具、刀柄和零件、毛坯、机床之间发生干涉及碰撞 高级材料去除和机床仿真功能 丰富的加工策略-包含大量的加工策略，支持各种类型的刀具-包括锥角刀具、棒糖式刀具和槽铣刀 CAD工具-包括丰富而强大的曲面生成和编辑工具 主要优势 为业内专家提供所需的丰富加工策略，创建刀路高效快捷，无干涉，生产高品质表面光洁度的复杂零件 使五轴数控制造商生产效率更高，产品交付更快 用户可完全控制自动化-CimatronE数控5轴加工包使NC编程人员能够控制和重复利用各种加工参数、策略和方式，如：刀路形状，刀轴方向、进退刀方式、安全距离、连接方式、过程间的连接运动、根据机床结构编程等 直观的操作环境 特色 丰富的加工策略 5轴粗加工-环切、行切、插铣 5轴精加工-行切、流线加工、笔式加工、两条轮廓或两曲面间的仿型加工 考虑残留毛坯，减少空走刀 5轴倾角加工-用短刀加工深腔模具 5轴轮廓铣和钻孔 5轴微铣削，用于微电子、医疗器械等零件加工 CAD工具-包括丰富而强大的曲面生成和编辑工具，使用户可以快速生成和编辑几何模型，并为实现优化刀路做准备，而不需要在CAD造型和CAM编程环境间进行数据转 CimatronE数控5轴加工包提供强大而完善的内置碰撞干涉检测功能，可以实现刀具本身、刀柄和多台阶的夹头与零件、毛坯、夹具以及机床工作台的干涉碰撞检查，生成安全、顺滑的刀具路径。
其特点如下： 用户可以根据毛坯和夹具来定义安全极限 去除有问题的刀路轨迹 控制刀具沿刀轴或任意方向退刀 平滑和连续的刀轴方向变化，有效地避免干涉和碰撞 高级仿真模拟功能： 材料去除仿真 残留毛坯仿真 机床运动仿真及碰撞检查 CimatronE微铣削 微铣削加工软件之先驱 产品亮点 | 主要优势 | 特色 产品简介 在医疗、光学、计算机及其它行业中，越来越多的客户要求能为他有效地制造出微型和高精度的零件和模具。
Cimatron集团集其20多年的专业加工经验，以及最佳NC软件的实际应用诀窍，率先推出专门应用于微型制造领域超高精度加工件的微铣削应用软件，同时确保客户要求的卓越表面精度和质量。
产品亮点 全球唯一，业内首款微型零件数控铣削加工应用软件 高精度微小零件和模具高效低成本设计与制造 直径0.1毫米，刀具加工0.0001毫米公差的超高精度表面质量 高几何精度算法，通过自动补偿去除间隙和重叠 主要优势 微型制造领域域高精度工件有效解决方案 降低刀具磨损，消除断刀几率 尽可能减少使用高成本的电火花加工方式 持续而有效地修复导入的次优几何 内置高速切削策略和其它专业加工功能，优化微铣削加工曲面质量 特色 为了提高加工精度，达到高质量曲面，缩短加工时间，消除断刀几率，CimatronE微铣削解决方案创建了独具特色的专业加工环境，支持微系统的微型模具型芯、型腔、电极等微小零部件加工。
这些特色包括： 安全高速的刀路 识别实际的“微毛坯余量” 标准3轴功能，同时增加粗加工/二次开粗/精加工功能，专门用于加工非常细小的几何零件 摆线开粗 五轴倾斜铣 高硬度材料且加工高质量要求曲面5轴联动铣削时需要用非常小直径的短锥型刀具进行 零件几何有深腔和加强筋，使用微铣削技术可极大地减少在微型模具中使用电极的几率 高速加工和高表面品质 半径比刀具直径大很多的圆角 零重叠摆线精加工 S连刀和螺旋下刀 自适应Z层精加工 Z层加工和流线加工 微系统加工需求： 高精度： 5微米（μm）或更小 高曲面质量（Ra）： 0.2微米或更小 细筋宽度： 0.5毫米或更小 高硬度加工材料： 45HRC或更高 Cimatron微铣削技术支持： 小直径刀具： 100微米或更小 高速刀具长径比（L/D）： 10到100 高速机床主轴转速： 150,000RPM或更高 微小的加工公差： 0.1微米或更小

㈢ powermill参考线加工多刀路高度不一样

摘要 1

㈣ UG NX编程 二维刀路 和三维道路是什么意思

这个二维的编程刀路就是指走线，平面，等加工时只有两轴连动，如走刀时是X，Y，连动．下刀时是z轴动，它不用于曲面加工。而三维的是专门用于加工曲面的。

㈤ PowerMILL数控加工编程实用教程的目录

第1章PowerMILL7．0软件概述
1．1计算机辅助制造技术(CAM)
1．2PowerMILL软件的显着特点
1．3PowerMILL软件的功能及应用
1．4PowerMILL7．0软件的工作界面
1．5PowerMILL系统中的几个重要概念介绍
1．6“文件”下拉菜单条详解
1．7PowerMILL软件编程过程及一个引例
习题1
第2章PowerMILL软件基本操作
2．1系统设置
2．2PowerMILL软件的基本操作
2．2．1PowerMILL软件中的鼠标操作
2．2．2与加工项目文件有关的操作
2．2．3图层操作
2．2．4模型分析与测量
2．2．5模型分中
2．2．6坐标系及用户坐标系设置
2．2．7PowerMILL常用快捷键
2．3：PowerMILL数控编程的公共操作
2．3．1创建毛坯
2．3．2创建刀具
2．3．3数控加工切削用量选择依据及进给率设置
2．3．4设置安全高度
2．3．5设置刀具路径起始点和结束点
习题2
第3章数控加工刀具路径策略概述
3．1数控加工刀具路径质量衡量标准
3．2PowerMILL刀具路径策略及其典型特点
3．3数控加工工艺规划
习题3
第4章PowerMlLL粗加工策略
4．1偏置区域清除模型
4．1．1偏置区域清除模型概述
4．1．2偏置区域清除刀具路径策略一般选项详解
4．1．3PowerMILL高速加工功能
4．1．4三维偏置区域清除模型高级选项
4．2平行区域清除模型
4．3轮廓区域清除模型
4．4插铣
4．5二次粗加工及残留模型
习题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
5．2三维偏置精加工策略
5．3等高层切精加工策略
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轮廓精加工策略
习题5
第6章PowerMILL刀具路径切入、切出和连接
6．1刀具路径切入、切出和连接概述
6．2z高度
6．3初次切入
6．4切入与切出
6．5延伸
6．6连接
习题6
第7章PowerMILL边界及其应用
7．1边界概述
7．2创建边界的方法及其应用
7．2．1毛坯边界
7．2．2残留边界
7．2．3已选曲面边界
7．2．4浅滩边界
7．2．5轮廓边界
7．2．6无碰撞边界
7．2．7残留模型残留边界
7．2．8接触点边界
7．2．9接触点转换边界
7．2．10用户定义边界
7．3编辑边界
习题7
第8章参考线与参考线精加工策略
8．1引言
8．2参考线概述
8．3参考线的创建方法
8．4编辑参考线
8．5参考线相关的精加工策略
8．5．1参考线精加工策略
8．5．2镶嵌参考线精加工策略
8．5．3参数偏置精加工策略
8．5．4参考线在三维偏置精加工策略中的引导线作用
8．5．5摆线加工策略及其应用
习题8
第9章PowerMILL清角策略
9．1沿着清角精加工
9．2自动清角精加工
9．3笔式清角精加工
9．4多笔清角精加工
9．5缝合清角精加工
习题9
第10章孔加工策略
10．1特征设置
10．1．1定义特征设置
10．1．2识别模型中的孔
10．2孔加工策略
习题10
第11章刀具路径编辑及NC程序输出
11．1刀具路径编辑
11．1．1变换刀具路径
11．1．2剪裁刀具路径
11．1．3分割刀具路径
11．1．4移动刀具路径开始点
11．1．5更新区域
11．1．6重排刀具路径
11．1．7复制刀具路径
11．1．8删除刀具路径
11．1．9更新边界内的进给率
11．1．10刀具路径相关元素的显示选项
11．1．11刀具路径提起
11．1．12替换刀具
11．1．13设置开始点、结束点、快进和进给率
11．2刀具路径安全检查
11．2．1刀具路径碰撞检查
11．2．2刀具路径过切检查
11．3刀具路径输出为NC程序
11．4生成加工工艺文件
习题11
第12章投影精加工策略
12．1投影精加工策略
12．1．1点投影精加工策略
12．1．2直线投影精加工策略
12．1．3曲线投影精加工策略
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应用
习题12
第13章PowerMILL多轴加工程序编制
13．1多轴加工概述
13．2刀轴方向控制
13．2．1垂直
13．2．2前倾/侧倾
13．2．3朝向点和自点
13．2．4朝向直线和自直线
13．2．5朝向曲线和自曲线
13．2．6固定方向
13．2．7自动
13．3刀轴限界及避免碰撞
13．3．1刀轴限界
13．3．2避免碰撞
13．4三种仅用于多轴加工的刀具路径策略
13．4．1旋转精加工
13．4．2SWARF精加工
13．4．3线框SWARF精加工
13．5五轴加工编程实例
13．5．13+2轴加工
13．5．2五轴钻孔加工
习题13
附录各章部分习题参考答案
参考文献
……

㈥ 航空发动机机匣五轴插铣加工技术分析

航空发动机是飞机的核心部件，而机匣是航空发动机的主要零件之一。目前航空发动机机匣多采用钛合金、高温合金等耐高温、难切削材料；结构上以回转轮毂面为主体周向分布柱状岛屿凸台，零件最薄处仅2~3mm厚，属多岛屿复杂薄壁结构件，如图1所示。机匣铣削前的过渡毛坯通常为车削加工后的回转件，从过渡毛坯到最终成品的加工过程中，绝大部分余量在粗铣加工阶段去除。因此，实现机匣高效粗加工是缩短其制造周期的关键。
插铣加工是一种高效粗加工方法，目前插铣加工越来越广泛地应用于难加工材料、大余量复杂结构件的粗加工中。国内外学者对插铣加工轨迹规划进行了大量的研究，日本学者C.Hirano等[1]利用二维C-space方法求取无干涉刀轴范围，在此基础上对刀轴进行调整实现五轴高效插铣粗加工。埃及学者T.Tawfik等[2]利用不同大小刀具进行插铣加工，采用重叠填充圆法对插铣走刀路径进行优化，试验证明该方法可提高插铣加工效率。国内西北工业大学对复杂零件插铣加工技术进行了比较深入的研究：利用直纹面逼近整体叶轮叶型曲面以确定通道内可插铣粗加工区域的边界，进而规划插铣加工轨迹[3]；基于最小面积原理求取开、闭式整体叶盘通道偏置直纹包络面，在此基础上进行开、闭式整体叶盘插铣轨迹规划，有效实现了开、闭式整体叶盘的多坐标开槽粗加工[4-5]。哈尔滨工业大学梁全等[6]根据直纹面叶片的偏移边界矢量，利用四元数插值方法计算插铣加工的刀轴矢量，并推导了多坐标插铣加工的行距和步距计算公式，保证了插铣加工效率。

本文针对航空发动机机匣结构特征提出一种插铣粗加工轨迹生成算法，根据机匣零件结构进行加工区域划分，规划插铣走刀路径，插铣刀轴计算，加工干涉判断与处理，最终生成插铣加工轨迹。
机匣结构分析与加工区域划分
机匣以回转轮毂面为主体，沿周向呈一定角度分布若干类不同形状的岛屿凸台，结构复杂、尺寸较大，实际加工中通常根据岛屿凸台位置关系将整个加工区域沿零件回转轴方向分为若干环形加工区域（图2）。对每个环形加工区域按周向角度划分成扇形加工区域，其部分区域具有相同加工特征（图3），为提高加工轨迹生成速度，对具有相同加工特征的区域只需规划其中一处加工轨迹，其余区域加工轨迹可通过坐标变换获得，从而以最少的加工区域插铣刀位轨迹规划完成整个零件的加工。

对任一加工区域规划插铣刀位轨迹应在不发生干涉的前提下最大限度地去除毛坯，其加工特征F包括：该区域轮毂面Hs、位于Hs内的岛屿（内岛屿）{I}、位于Hs外但在加工时可能与其发生干涉的岛屿（外岛屿）{J}，根据加工特征F对该区域进行无干涉五坐标插铣加工轨迹规划。

机匣插铣加工路径规划
针对机匣这类多岛屿复杂结构件可采用行切与环切相结合的方式进行插铣加工。为最大限度地去除毛坯，应在内岛屿周围以凸台平面法向为刀轴矢量环凸台插铣走刀；而对凸台以外的区域，采用等高行切法可改善插铣加工时因加工深度不同引起的刀具磨损加剧，提高加工效率，降低加工成本。
1加工走刀路径
如图4所示，插铣加工走刀路线求取步骤如下。

（1）计算加工区域轮毂面HS处回转母线弧长LC，根据插铣加工参数及LC大小在轮毂上沿回转轴（Y轴）方向按等弧长提取n条等参线ci（v）,其中1≤i≤n，0≤u、v≤1。由于轮毂面为回转面，故ci（v）为圆弧。
（2）分别将岛屿凸台平面边界向外偏置距离D（D=刀具半径r+凸台侧边加工余量Δ）得到曲线Coff，将曲线Coff沿该岛屿凸台表面法向向轮毂面投影，得到封闭曲线lj，其中1≤j≤N，N为凸台个数。
（3）利用曲线求交算法，分别求取圆弧ci（v）位于封闭曲线列{lj}之外的部分得到离散曲线组{}即为第i行等高行切走刀线（1≤k≤Ki，Ki为第i行走刀线段个数）。
曲线组列{{}}（1≤i≤n）与曲线组{lj}（1≤j≤N）即为插铣走刀路径，首先分别沿曲线组{}等高插铣加工，然后分别沿曲线列lj绕凸台插铣加工。
2刀位点选取
插铣加工过程中，加工步距对加工效率和表面加工质量具有重要的影响：若加工步距过大，会导致加工残留量过大甚至出现相邻插铣刀位点之间留有未加工残留毛料的情况；若加工步距过小,加工效率下降，因此应该选择合适的步距参数。固定轴插铣加工中步距确定比较简单，只需取相邻刀轴线距离即可；而在多坐标插铣加工中，由于相邻两切削力轴方向不同，其步距随切削深度的变化而变化，通常需取相邻插铣行在有效切削区域刀轴线距离最大值作为加工步距。
机匣插铣加工中，岛屿凸台周边采用固定轴环切法插铣加工，故刀数与刀位点的选取可根据预设步距值及走刀线弧长确定。而对其他区域等高行切插铣加工时应使插铣刀轴变化均匀，并根据相邻插铣步刀轴变化情况确定其插铣加工位置以选取刀位点以提高加工效率。
插铣刀轴计算
1初始刀轴计算
根据上一节所述，对机匣进行五坐标插铣加工时，沿岛屿凸台周围环切采用该凸台平面法向作为插铣刀轴，在不与凸台发生干涉并最大限度地去除凸台周围毛坯。而在等高行切插铣中，一方面取与刀位点处轮毂面法向作为插铣加工刀轴可减小加工后零件表面残留量[7-8]，并可使切削段上的刀轴均匀变化；另一方面受岛屿凸台干涉影响，若切削段端点位于环切线组{lj}上，则该端点处的刀轴矢量需取其凸台平面法向。上述情况可能造成因端点处刀轴矢量与中间刀位点处刀轴偏差过大导致加工中刀轴突变，因此采用计算切削段端点与中间刀位点刀轴矢量偏差值，在切削段两端取刀轴调整区间，在区间内对刀轴进行调整使刀轴变化均匀。如图5所示的某切削段沿机匣回转中心（Y轴）方向的俯视示意图，两端均位于环切线上，现以该情况为例说明切削段初始刀轴计算方法。

AB为某行中的某一切削段，中间刀位点处取轮毂面法向作为插铣加工刀轴，因切削段为等高圆弧且轮毂面为回转体，切削段上任意两点P1，P2处的轮毂面法向T1，T2之间的关系为T2=T1×M（α），其中M（α）为过切削段圆弧中点O绕零件中心轴向（Y轴）顺时针旋转的变换矩阵：

其中，α为P1、P2之间在圆弧上的圆心角。
由于端点A、B处受岛屿凸台干涉影响，A、B处以凸台平面法向作为插铣刀轴，为保证该切削段插铣加工时刀轴均匀变化，应对刀轴矢量进行调整。在切削段头尾各取一刀轴调整区间AA1、BB1，在区间内对刀轴进行调整使刀轴变化均匀。该切削段刀轴计算方法如下。
（1）计算切削段两端点A、B处单位化刀轴矢量V1（沿岛屿凸台1平面法向）、V2（沿岛屿凸台2平面法向），及该点沿轮毂面法矢单位化矢量N1、N2，计算AB夹角ω及AB弧长S=ω×RC，其中ω为AB夹角，RC为圆弧半径。
（2）计算预调整区间AA1、BB1弧长S1=—V1-N1—/Λ、S2=—V2-N2—/Λ，其中Λ为单位弧长刀轴变化量，根据加工参数预先设定。
（3）若S≥S1+S2,则切削段两端各取一段刀轴调整区间，位于该区间外的刀轴取刀位点处轮毂面法向，此时与端点A呈顺时针角度φ（0≤φ≤ω）处的刀位点C处刀轴矢量VC为：
当0≤Sc（φ）≤S1时，VC=（V1-N1）×M（φ）（S1-Sc（φ））/S1+N1×M（φ）；当S1≤Sc（φ）≤S-S2时，Vc=N1×M（φ）；当S-S2≤Sc（φ）≤S时，Vc=（V2-N2）×M（φ-ω）（S2-S+Sc（φ））/S2+N1×M（φ）。
其中表示AC弧长，M（χ）表示过圆弧AB圆心绕回转轴（Y轴）顺时针旋转角度x的旋转变换矩阵：

M（χ）=
（4）若S<S1+S2，则整个切削段AB为刀轴调整区间，则与起点成角度φ处的刀位点C处刀轴矢量VC=（V1-N1）（（S-Sc（φ））×M（φ）+（V2-N2）Sc（φ）×M（φ-ω））/S+N1×M（φ），其中0≤≤S。
图6为利用该方法计算求取的某插铣切削段刀轴变化示意图。
2刀轴干涉判断与处理方法

对机匣插铣刀位点的初始刀轴计算后，为保证加工过程中刀具与零件不发生碰撞，应与加工特征中内、外岛屿{I}与{J}进行干涉判断，由于岛屿凸台形状简单，可通过快速干涉判断并根据干涉判断结果对刀轴矢量进行调整，从而提高计算效率。
2.1岛屿凸台预定义
岛屿凸台一般由若干直线与圆弧组成的封闭曲线集沿某固定方向拉伸而成，在进行判断干涉之前，需要对凸台进行预定义。以插铣加工区域中的第i个岛屿凸台为例对其进行预定义（图7），步骤如下。

（1）提取岛屿凸台上表面Fi及其法向ni；
（2）以Fi所在平面为XOY面，凸台面中心为原点，ni为Z轴建立局部坐标系oixiyizi，其中X、Y轴方向可根据笛卡尔坐标系右手定则任意确定，计算该局部坐标系与全局坐标系oxyz之间的映射关系；
（3）在凸台表面边界上提取所有直线在局部坐标系oixiyizi下的端点坐标X、Y，构成直线数列{L（P1,P2）}；
（4）提取凸台表面边界上所有圆弧在局部坐标系oixiyizi下圆心坐标PC、圆弧起始角α、终止角β，构成圆弧数列{arc（PC,α,β）}。
重复上述步骤，将插铣加工时涉及到的所有内外岛屿凸台进行预定义，获取其局部坐标系、直线数列和圆弧数列。
2.2干涉判断与处理方法
按照图6所提的插铣路径规划方法可保证在插铣加工过程中刀具与岛屿凸台底部不发生干涉，并且插铣刀轴与轮毂面法向呈小倾角，实际加工中若刀具与岛屿凸台平面不发生干涉，则刀具与该凸台不发生干涉。求取初始刀轴后，对岛屿凸台预定义，根据刀具与岛屿凸台的位置关系判断是否发生干涉，若发生干涉则计算过切程度并据此调整刀轴方向。
现设某刀位点BP，以为初始刀轴和其中一岛屿凸台干涉判断与调整进行说明（图8（a））。

（1）求取刀位点BP与刀轴方向在该岛屿凸台预定义局部坐标系oixiyizi下的坐标分别为点（）与单位化刀轴矢量（），以刀具轴线为中心线，半径为R（R=刀具半径r+凸台侧边加工余量Δ）作圆柱面St；
（2）在局部坐标系oixiyizi下，求取平面z=0与圆柱面St截交线，得到一个z=0平面上的椭圆E；
（3）在平面oixiyi平面上根据椭圆E方程与凸台平面上圆弧、直线经预处理后的信息{arc（PC,α,β）}、{L（P1,P2）}，判断椭圆E是否与凸台平面相交，若椭圆E与凸台平面不相交，则刀轴方向与该凸台不发生干涉；
（4）若椭圆E与凸台平面相交，根据计算几何知识[9-11]，计算椭圆E嵌入凸台平面最内点CP，及CP至凸台面边界最近点FP的距离d；
（5）将椭圆E中心点EP沿CPFP方向移动距离δd得到新点EP'，将方向作为新的刀轴方向，其中为调整系数，取1.2~1.5；
（6）重复步骤3~5直至得到与该凸台不干涉的刀轴矢量，如图8（b）所示，经坐标转换求取在全局坐标系下的刀轴坐标方向。
利用上述方法再将刀具与其他岛屿凸台进行干涉判断并调整刀轴，最终得到与所有凸台都不发生干涉的刀轴作为最终插铣加工刀轴。
针对图1所示的某发动机机匣，在加工区域内，根据实际加工工艺，按照上述方法得到该区域的插铣加工轨迹。在插铣加工过程中刀轴矢量均匀变化并且不发生干涉，快速实现了机匣五轴插铣刀位轨迹编程。
结束语
（1）根据机匣的结构特征对其进行插铣加工区域划分可提高编程效率，利用等高行切法与环切法可简单有效地规划五坐标插铣走刀路径；
（2）提出的刀轴计算方法使加工时刀轴矢量均匀变化，根据计算刀具与岛屿凸台的干涉程度对刀轴矢量进行调整,可防止加工干涉；
（3）本文提出的机匣插铣加工方法不仅可快速有效地实现机匣五坐标插铣加工轨迹编程，也适用于其他复杂多岛屿零件的多坐标插铣加工。

㈦ 数控宏程序

宏程序编程
一 变量 普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离；例如，GO1和X100.0。使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。 #1＝#2＋100G01 X#1 F300说明：变量的表示 计算机允许使用变量名，用户宏程序不行。变量用变量符号（#）和后面的变量号指定。 例如：#1表达式可以用于指定变量号。此时，表达式必须封闭在括号中。 例如：#[#1+#2-12]变量的类型变量根据变量号可以分成四种类型 变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空,没有值能赋给该变量.#1-#33局部变量局部变量只能用在宏程序中存储数据,例如,运算结果.当断电时,局部变量被初始化为空.调用宏程序时,自变量对局部变量赋值,#100-#199#500-#999 公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同.当断电时,变量#100-#199初始化为空.变量#500-#999的数据保存,即使断电也不丢失.#1000系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化,例如,刀具的当前位置和补偿值.变量值的范围局部变量和公共变量可以有0值或下面范围中的值:-1047到-10-29或-10-2到-1047如果计算结果超出有效范围,则发出P/S报警NO.111.小数点的省略当在程序中定义变量值时，小数点可以省略。 例：当定义#1＝123；变量#1的实际值是123.000。变量的引用为在程序中使用变量值，指定后跟变量号的地址。当用表达式指定变量时，要把表达式放在括号中。 例如：G01X[#1+#2]F#3;被引用变量的值根据地址的最小设定单位自动地舍入。 例如： 当G00X#/;以1/1000mm的单位执行时，CNC把123456赋值给变量#1,实际指令值为G00X12346.改变引用变量的值的符号，要把负号（－）放在#的前面。 例如：G00X－#1当引用未定义的变量时，变量及地址都被忽略。 例如：当变量#1的值是0，并且变量#2的值是空时，G00X#1 Y#2的执行结果为G00X0。 双轨迹（双轨迹控制）的公共变量对双轨迹控制，系统为每一轨迹都提供了单独的宏变量，但是，根据参数N0.6036和6037的设定，某些公共变量可同时用于两个轨迹。 未定义的变量当变量值未定义时，这样的变量成为空变量。变量#0总是空变量。它不能写，只能读。 引用当引用一个未定义的变量时，地址本身也被忽略。 当#1= 当#1＝0G90 X100 Y#1G90 X100G90 X100 Y#1G90 X100 Y0(b) 运算 除了用赋值以外，其余情况下与0相同。 当#1=时 当#1＝0时 #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)条件表达式 EQ和NE中的不同于0。 当#1=时 当#1＝0时 #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 限制程序号，顺序号和任选程序段跳转号不能使用变量。 例：下面情况不能使用变量： 0#1； /#2G00X100.0;N#3Y200.0;二 算术和逻辑运算 下面表中列出的运算可以在变量中执行。运算符右边的表达式可包含常量和或由函数或运算符组成的变量。表达式中的变量#j和#k可以用常数赋值。左边的变量也可以用表达式赋值。
说明： 角度单位函数SIN ,COS,ASIN,ACOS,TAN和ATAN的角度单位是度。如90°30'表示为90.5度。ARCSIN # i= ASIN[#j] （1）取值范围如下： 当参数（NO.6004#0）NAT位设为0时，270°～90° 当参数（NO.6004#0）NAT位设为1时，－90°～90° （2）当#j超出－1到1的范围时，发出P/S报警NO.111.（3）常数可替代变量#jARCCOS #i＝ACOS[#j] 取值范围从180°～0° 当#j超出－1到1的范围时，发出P/S报警NO.111. 常数可替代变量#j三 程序举例铣椭圆：
轨迹：
椭圆程序代码如下：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 铣矩形槽： 铣矩形槽代码如下：#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铣倾斜3度的面：
轨迹：
铣倾斜3度的面的代码如下：O0001#[#1+1*2]=1G65P9012L1A0B0.1C4I100J3K0M30宏程序O9012代码如下: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铣半球：
轨迹：
铣半球代码如下：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铣喇叭： 铣喇叭代码如下：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 刀具路径的优化对高速切削起到什么作用

为了消除切削过程中切削负荷的突变，刀具路径应满足以下基本要求：
1. 切削过程中切削力恒定。
2. 尽量减少空行程。
3. 尽量减少进给速度的损失。
1.通用刀具路径
为了满足上述基本要求，刀具路径应是：
1）进刀时采用螺旋或圆弧进刀，使刀具逐渐切入零件，以保证切削力不发 生突变，延长刀具寿命。
2）切削速度的连续和无突变，使切削连续平稳。
3）顺铣切削使切削过程稳定，不易过切，刀具磨损小，表面质量好。
4）采用小的轴向切深以保证小的切削力、少的切削热和排屑的顺畅。
（1） 无切削方向突变，即刀具轨迹是无尖角的，普通加工轨迹的尖角处用圆弧或其他曲线来取代( 图1)，从而保证切削方向的变化是逐渐的而不是突变的，减小了冲击，也能避免过切，在尖角处切削负荷不会突然加大( 图2)，引起冲击。

（2）
采用等高线轨迹，加工余量均匀的走刀路线可取得好的效果。（图3a）为采用等高线法的刀具轨迹，刀具沿X 或Y 轴方向平动，
完成金属的切除，这样可保证高速加工中切削余量均匀，更多数控编程知识关注微信公众号（数控编程教学），对加工稳定，有利于刀具寿命的延长。（图3b）为传统方法的刀具轨迹，刀具沿斜线方向时，X、Y
方向的插补运动使加工余量不均匀，降低了刀具的耐用度。

2.粗加工刀具路径
（1）
Z
向等高线层切法：即将零件分成若干层，一层一层逐层往下切，在每层中将零件的所有区域加工完再进入下一层，在每一层均采用螺旋或圆弧进刀，同时采用无尖角刀具轨迹(
图4)。这样有利于排屑，避免切削力发生突变。对薄壁件来说，更应采用这种刀具轨迹，因为这种刀具轨迹在切削过程中还能使薄壁保持较好的刚性。
（2） 插铣刀具路径：较深腔体的粗加工可采用插铣的方法来加工，深腔加工， 需要很长的刀具，这时刀具的刚性很差，按常规的切削路线切削刀具易变形，而且也易产生振动，影响加工质量和效率，采用插铣的轨迹可解决这一问题。

（3）
摆线刀具路径：采用摆线刀具轨迹（图6）使刀具在切削时距某条曲线( 一般是零件的轮廓线及其平移线)
保持一个恒定的半径，更多数控编程知识关注微信公众号（数控编程教学），从而可使进给速度在加工过程中保持不变，径向吃刀量取刀具直径的5%
左右，因此刀具的冷却条件良好，刀具的寿命较长，这对高速加工是非常有利的。
3.精加工刀具路径
（1）先在陡峭面用Z 向等高线层切法加工，然后在非陡峭面采用表面轮廓轨迹法加工( 见图7)；

（2） 先用表面轮廓轨迹法加工所有面，再在垂直方向上加工陡峭面( 见图8)。
薄壁件的精加工采用Z 向等高线层切法，在加工过程中每一层都要尽量做到螺旋或圆弧进刀，采用无尖角刀具轨迹。
4.其他刀具路径
（1） 加工单一型腔的薄壁件，应尽量采用（图9）所示的走刀路线，它比单纯的等高线逐层切法对保持薄壁的刚性更好，保证加工余量均匀，零件变形小。
（2） 对薄底零件应采用（图10）所示的走刀轨迹。即从离支撑最远的点开始切削，分层切削直到深度到位 ；每次深度铣到底后再向支撑处移动一个径向切深，重复上一步的过程，直至切削完成。这样在切削时能较好地保持零件刚性，避免振动。

刀具路径
刀具路径的优化对高速切削是非常必要的，对不同形状的零件及不同的加工过程应采用不同的刀具轨迹，但是螺旋或圆弧进刀、切削速度的连续和无尖角刀具轨迹是在各种刀具路线中都应尽量采用的，以保证切削过程的平稳、快速。

㈨ 航空发动机先进五轴联动加工技术应用分析

航空发动机技术已成为衡量一个国家科技水平、国防实力和综合国力的重要标志之一。而先进数控加工技术是航空发动机技术发展的重要基础。
航空发动机对数控加工技术的需求
为了满足飞机对动力装置的要求，航空发动机始终朝着高推重比、高可靠性、高耐久性、低耗油率、低成本的方向发展。先进的设计方案必需依靠新材料技术及现代制造技术才能实现，而新材料的研发和应用与相应的制造技术也是密不可分的。
发动机设计制造过程中由于性能上的需求而广泛采用了整体结构件，几何精度和技术条件要求越来越苛刻，零件趋于薄壁件。零件材料多为高温合金、钛合金等难加工材料，加工后零件表面残余应力较大，对数控设备的精度和使用寿命影响很大。
航空发动机机匣、盘轴、叶片（见图1）等零件大量采用钛合金、高温合金等难加工材料，切削力大、切削功率高，需要机床主轴有更大的扭矩和功率。这些复杂结构零件采用普通设备很难加工，零件加工变形较为严重，影响产品质量。

图1 航空发动机叶片
目前， 高性能数控机床的研发方向是高精度、高效率，发展节能、绿色环保机床，加速研究超精密加工技术，发展纳米机床，复合加工机床以及多轴联动加工机床，发展具有智能化、网络化开放式数控系统的机床。
国内在数控工艺技术、数控编程技术等方面与国外存在着一定的差距，工艺准备周期较长，占据了零件整个生产周期的30%以上，效率亟待提高。目前，国外数控编程技术已经朝着智能化、集成化、网络化方向发展，并在成熟的CAD/CAM软件平台上进行了大量研发，构建完成了实用的基于知识或特征的工艺程编平台。
国内数控行业工艺程编技术还处于通用CAD/CAM软件的单项应用阶段，软件本身提供的通用功能无法完全满足复杂结构零件的个性需求，导致数控编程工作量大，编程规范性差、加工策略受限、自动化程度较低、系统集成度有待完善，因此提高工艺准备效率和准确率、建立快速反应平台尤为重要。
高效加工技术
高效数控加工是保证零件精度和质量的前提下，通过改进数控技术，降低零件生产成本、提高设备的生产效率，可以说高效加工是将加工时间、加工质量、生产效率以及生产成本合理分配的一种高性能的机械加工技术。
（1）高速铣削技术。高速铣削一般采用高的切削速度、适当的进给量、小的径向和轴向铣削深度，铣削时大量的铣削热被切屑带走。因此，工件的表面温度较低。随着铣削速度的提高，铣削力略有下降，表面质量提高，加工生产率随之提高。
保持金属去除率的恒定，在高速切削过程中，分层切削要优于仿形加工。刀具切入工件要顺畅，保证刀具轨迹的平滑过渡，好的刀具轨迹是保证切削质量的重要条件。
（2）钻铣加工技术。钻铣技术主要用于整体叶盘流道加工。切削刀具为可转位式机夹U型钻头。一般铣削工艺去除材料采用的刀具为各种铣刀，而钻铣技术则采用了钻孔工艺的刀具即新型U钻加工叶盘流道，大量去除材料，在采用的工具上有本质的区别，该技术突破了传统铣削加工只能用铣刀的思路，将钻孔加工中的刀具应用到型面的加工中。选择钻铣刀具时要求刀具有较好的刚性，零件型腔要求刀具具备较好的排屑功能，刀具具备内冷功能，刀具寿命高，切削效率高。U钻结构上具备内冷却设计，就具有良好的排屑功能和刚性。
（3）插铣加工技术。插铣法又称为Z轴铣削法，插铣是实现高切除率金属切削最有效的方法之一，插铣加工的进给速度相对较低。对于航空难加工材料零件的曲面加工、深槽加工，以及由于结构复杂刀具悬伸较长的零件加工，插铣加工可大幅降低刀具的径向切削力，使切削力稳定，有效抑制切削系统的振动现象，提高切削效率。插铣加工优势在于：减少工件变形，降低作用于铣床的径向切削力，刀具悬伸长度对工件的凹槽铣削十分有利，能实现高温合金材料的切槽加工。
工件加工是否采用插铣方式，主要应考虑加工任务的要求以及所使用加工机床的特点。如果加工要求很高的金属切除率，则采用插铣法可大幅度缩短加工时间。另外当要求刀具轴向长度较大时(如铣削大凹腔或深槽)，由于采用插铣法可有效减小径向切削力，因此与侧铣法相比具有更高的加工稳定性。此外当工件上需要切削的部位采用常规铣削方法难以达到时，可考虑采用插铣法加工。
针对航空零件如整体叶盘等复杂结构件，从锻造毛坯到最终零件加工成形，需要切除大量材料，利用五轴联动变位插铣方式，可以有效避免加工过程中的振动现象，使此类零件粗加工效率提高50%以上。
（4）摆线铣削技术。“摆线”铣削非常适合高速铣削。在整个加工过程中，切削的刀具总是沿着一条具有固定半径的曲线运动，它使刀具运动总能保持一致的进给率。在高性能数控设备上采用摆线加工是一种很好的方法。
摆线加工的优点在于能够大量地去除毛坯材料，提高切削效率；对于难加工材料复杂结构中的窄槽和型腔加工，具有明显的优势。
综合应用以上技术可以有效解决技术瓶颈问题，如整体叶盘加工中采用摆线铣削、钻铣和插铣复合的粗开槽数控加工方法，利用分区域、变切深的加工方法，可有效增强叶片刚性和加工稳定性；摆线铣、插铣复合的加工方法，提高了刀具的耐用度和材料去除率；有效避免了铣加工过程中产生的振动现象，降低了切削力并且最大限度地拓展了刀具运动空间，提高了零件的加工质量和加工效率。
数控加工虚拟仿真技术
虚 拟 仿 真 包 括 两 个 方 面 ：
①几何仿真。应用仿真软件，借以显示刀具运动轨迹，并判断刀具、刀夹与工件及其夹具是否产生干涉。②物理仿真。虚拟加工仿真技术的另一发展是研究解析切削加工过程中的物理现象，并将这一系列切削过程通过计算机模拟出来。
数控加工物理仿真研究内容主要有：切削力建模与仿真、加工误差建模、加工误差补偿、铣削加工参数优化、切削振动预测、切削热预测及表面形貌预测等。
在编程过程中，必须要将用于加工的实际刀具长度，刀夹尺寸进行干涉检查，系统可以根据设置快速检查刀具、刀柄、夹具之间是否会产生干涉，实际加工过程中刀具、刀柄、夹具的干涉碰撞是操作者最担心的问题，虚拟仿真类软件提供精确的刀具、刀柄、夹具的干涉检查，自动去掉发生碰撞的刀具路径与指令，并可以给出不发生碰撞的最短夹刀长度，有效避免过切和切削系统碰撞。
切削速度的优化高速控制器，系统可以根据生成刀具路径在切削时的切削量的变化，自动进行速度优化处理，也就是说在切削量小的地方加快切削速度，而在加工余量大的地方增加切削速度，从而缩短加工时间，提高工作效率，减少刀具损坏，延长刀具寿命，保证了机床和刀具需要的切削载荷的更小变化，提高精加工的表面质量，优化进给量后，切削时切削速度根据余量的变化曲线变化。
在应用过程中还需突破仿真分析报告自动生成、仿真报告在线管理、仿真资源有效共享等多项关键技术，探索基于PDM系统的数控加工程序仿真与管理的研究工作，实现仿真过程的有效监控、仿真结果合理管理，保证仿真资源数据的唯一，这样可使数字仿真技术水平得到显着提升。
数控机床在线测量技术
航空精密制造存在的数控机床在线质量控制问题已经很普遍，在使用高速五轴加工机的制造过程中，问题已经很严重，都在寻求一种有效的解决方案。使用原始CAD模型作为理论依据进行数控加工过程的产品质量控制，严格控制制造过程的相关尺寸精度公差、形位公差、过程余量与工艺评估调整等是一种有效解决方案。
采用在线检测可方便地在初加工、半精加工等阶段很好地控制产品精度，在加工过程中，当零件没有被从数控机床上卸下之前， 做出制造过程中是否继续、是否返工等正确判断。通过在加工的每一个阶段监测被加工零件的质量，节省大量的加工时间。图2为整体叶盘的测量，它能够尽早地发现加工中出现的任何误差，并尽快地将其修正，从而极大地降低成本，提高效率。

图2 整体叶盘的在线测量
例如，它能精确地检测出粗加工之后各曲面的加工余量，而不用等到全部加工完成后才发现加工过程中存在错误， 可避免废品产生。
先进数控工艺编程技术
国外先进数控加工工艺设计及程编技术方面已经成熟，基本实现了工艺、程编、仿真、机床、控制系统在CAD/CAM系统下的集成应用，可在工艺设计及程序编制的同时实现程序质量控制和加工结果的仿真，并且在智能编程技术方面实现基于特征的程编，大大提高了数控程编和加工效率。
工艺设计与数控程编可实现并行，能及时发现工艺隐患，可实现工艺、设计、程编的有机协同。设计、制造资源与工艺资源形成统一的基础数据库，使用单一的数据源，不存在信息孤岛。自动化程度高，工艺程编流程简洁有效，基于特征的程编设计达到了实际应用的阶段，专家知识融入工艺程编过程， 向智能编程、自动编程不断发展。
国内工艺程编技术主要沿用或借鉴国外CAD/CAM软件自身的功能，在工艺程编技术自主创新方面存在先天不足的缺陷。刀具、切削参数、工装、机床等制造资源与工艺设计系统存在信息孤岛；工艺程编基础数据库尚未完全角成，工艺设计系统与程编系统相对孤立。
切削加工参数的优化
UG加工数据库的优化，通过分析加工数据库的结构特点，典型零件、典型材料的切削参数，建立典型零件的加工参数库，切削参数针对具体零件、具体的难加工材料、具体的数控机床。在进行类似的零件编程时，能够快速、准确的生成切削参数，满足发动机产品的加工需求。UG加工数据库的优化解决了切削参数的合理设置问题， 切削参数根据不同的机床、需要进行不同的调整，满足不同机床的特殊性需求。如果不区别机床状态、精度，切削参数都一样的话，加工效果是不一样的。通过开发UG车加工、铣加工数据整体设置功能，由单个进行切削参数设置转变为所有操作集中一起设置，消除了遗漏设置的问题，使切削参数数据应用快捷、可靠。为全程无人干预数控加工打下良好基础。图3为全程序无干预数控加工技术应用流程。

图3 无干预数控加工技术应用流程
先进数控加工资源库建设
（1）编程仿真UG刀具库。
包括车加工资源库，铣加工资源库，UG编程刀具库等。
（2）编程模块资源库。例如车加工、铣型面加工、钻孔（包括铣螺纹），铣花边，铣型槽等（3）仿真环境资源库。对仿真环境进行进一步的优化，提升仿真环境的防错能力，调整机床默认换刀位置，在部分机床中增加主轴转速、进给速度判断功能，自动检查程序中出现的小转速、小进给等不合理参数，保护零件和刀具等。
（4）后置处理资源库。在增加部分后置文件的基础上，也主要在对后置处理文件进行技术升级，消除潜在的不足因素，增加数控程序的防错能力，如对机床增加自动输出防错子程序，开发成组输出程序能力，修正后置文件中暂停指令的系统默认错误等。
（5）典型零件切削参数资源库。创建UG编程铣加工切削数据库、车加工数据库，使数据库的数据更加符合现场使用情况。可开发多个利用切削数据库快速生成程序的功能，在解决数据库使用存在问题的同时，实现由原来逐个编程操作生成切削参数，变为整个工序所有操作一键式或几键式完成全部切削参数生成，极大提高数控程序切削参数的生成速度。
（6）设备参数资源库。目前设备参数资源库包括各个数控机床的参数，其内容包括机床的行程、主轴转数、程序传输方式及机床主要的编程特点等。
（7）数控设备编程特征资源库。内容包括各型数控机床的仿真环境示意图、机床的编程注意事项、程序的编程结构及常用案例等，为不熟悉机床的编程工艺人员提供借鉴。
数控加工防错技术
数控加工防错是为了防止操作者的操作失误，对必须采用刀补加工的内容，通过开发机床功能，借助先进编程手段控制操作的刀补值范围，消除刀补错误隐患，利用数控系统的高级语言编制防错数控程序，从技术上解决加工出错问题，将人防改为技防，由计算机把关，满足条件则加工，不满足条件则停止， 基本可以实现100％防错。
制约航空发动机零件数控加工能力建设的因素：硬件方面，自动换刀系统等配备应该完善，刀库配置合理。数控刀具的管理不符合数控加工发展的需要，加工刀具频繁更换，刀具评价机制有待完善。数控程序切削参数设置参考标准不统一，较为随意。
结语
坚持自主创新为核心，加强技术基础研究，夯实技术根基；提升快速反应能力、质量保障能力、技术储备能力；形成快速反应、工艺试验、协调平台、工艺数据应用平台。
开展一人多机无人值守研究。通过对刀具、虚拟制造技术、机床在线测量技术、机内对刀、工装管理及数控机床维护管理加工流程等方面系统开发和研究。提升先进数控加工技术的推广，逐步适应柔性化生产线的管理模式。
总之先进数控加工技术对航空发动机零件的制造具有重要意义，我们还需不断探索，提升制造技术水平。

㈩ cimatron，

主要功能和模块产品设计 Cimatron支持几乎所有当前业界的标准数据信息格式，这些接口包括： IGES、VDA、DXF、STL、Step、RD-PTC、中性格式文件、UG/ParaSolid、SAT、CATIA 和DWG 等，同时Cimatron 也提供了支持Catia 最新版本V5 系列格式。Cimatron混合建模技术，具有线框造型、曲面造型和参数化实体造型手段。曲面和线框造型工具是基于一些高级的算法，这些算法不仅能生成完整的几何实体，而且能对其灵活的控制和修改。基于参数化，变量化和特征化的实体造型意味着自由和直观的设计。可以非常灵活地定义和修改参数和约束。不受模型生成秩序的限制。草图工具利用智能的导引技术来控制约束。简捷的交互意味着高效的设计和优化。 加工模具设计 MouldDesign 是基于三维实体参数的解决方案，它实现了三维模具设计的自动化，能自动完成所有单个零件、已装配产品及标准件的设计和装配用户可以方便地定义用来把模型分成型心、型腔、嵌件和滑快的方向。基于Windows 窗口的界面包含了菜单。工具条。颜色编码的图案和对话框。可以定义分模线，从而使分模面的定义更加方便迅速。组件的动态移动可形象地说明模具的设计。 C i m a t r o n 的电极设计（Q u i c kElectrode）专门针对模具设计过程中电极的设计与制造，使电极的设计、制造以及工艺图纸和管理信息实现自动化。使用Cimatron的电极设计使得用户的工作效率与传统方式相比提高80%。丰富全面的电极设计与加工自动化程序加速了电极分析、电极提取、电极生成和电极文档的建立，允许多个用户同时对一零件进行操作。 Cimatron NC Cimatron NC——Cimatron全面NC解决方案，其加工策略得到了市场认可。Cimatron NC 支持从2.5到5轴高速铣削，毛坯残留知识和灵活的模板有效地减少了用户编程和加工时间。Cimatron NC提供了完全自动基于特征的NC 程序以及基于特征和几何形状的NC 自动编程。 在E8.0版本中，五轴铣削加工的功能更为完善，其中包括五轴联动铣削、侧刃铣削和深腔铣削等。先进的科学算法使得加工轨迹更为优化。在该版本中还增加了刀具夹头干涉检查功能。这样，即使在刀具较短、切削速率较高的情况下也能完成加工的任务，并且能够延长刀具的使用寿命。 Cimatron NC完全集成CAD环境，在整个NC流程中，程序为用户提供了交互式NC 向导，并结合程序管理器和编程助手把不同的参数选项以图形形式表示出来。用户不需要重新选取轮廓就能够重新构建程序，并且能够连续显示NC 程序的产生过程和用户任务的状态。可以说，Cimatron NC提高了整个生产过程的效率突破了我们日常加工中的瓶颈。 模型加工 2.5 轴钻孔和铣削 Cimatron NC 在3D模型环境下为用户提供了高效的2.5轴解决方案。快速钻孔能自动识别出3D模型、曲面模型和模型中的孔特征，通过预定义的形状模板自动地创建高效钻孔程序。快速钻孔程序是一个基于知识库的自动产生钻孔程序，它能使代码产时间动态地减小90% ，且对任何格式下的CAD 模型操作都非常简便。程序能够优化钻孔参数和刀具使用，全面兼容Cimatron 模具实际模块，同时与Cimatron E CAD/CAM 解决方案无缝集成。 3 轴粗加工 Cimatron NC 强大的粗加工程序以其高效的加工策略提高了使用者的生产效率。精确的剩余毛坯模型始终贯穿在整个加工程序中，有效地减少了空切。程序自动创建进、退刀方式，并且根据实际的刀具载荷自由地调整进给速度。粗加工程序提供了多种加工策略，我们可以通过加工区域、边界曲线以及检查曲面来限制加工范围，并且全面支持高速铣削。 3 轴精加工 3轴精加工程序提供了基于模型特征的多种加工策略，几何形状的分析带给我们高效率及高质量的曲面精度。水平和垂直区域可以用等高加工、自适应层、真环切以及3D等步距等策略 ，精加工还包括诸如清根和笔式的残料加工以及为高速铣削的优化选项。 5 轴加工 Cimatron 为用户提供了从定位5轴到多轴联动的全方位加工功能。5轴联动铣削包括粗加工，控制前倾角和侧倾角的精加工，侧刃铣削以及刀长较短时自动倾斜功能，5轴铣削能有效地提高加工效率，延长刀具使用寿命，产生高精度的曲面。 3轴残留毛坯加工 定义正确的加工策略用以产生高品质的曲面都来自于3轴残留毛坯加工。残留毛坯加工能确定未加工的区域并自动地计算刀轨，结合整体加工刀具、高速铣削以及残留加工的小型刀具，曲面能够高效安全地被加工。毛坯残留知识（KSR）能够识别任何形状的毛坯，用户预先定义毛坯几何，其在每次加工之后都会自动更新，并用来产生下一个刀路轨迹。 残料加工 </B>残料加工功能可清除前一把（大的）刀具不能进入的区域，在加工的特征来源与对几何形状的分析的基础上，对不同的特征实施合适的加工策略。残料加工包括：清根和笔式加工。清根能对零件进行区域识别和计算，自动检测需要清根的区域，并对垂直区域和平坦区域的清根采用不同的加工策略。对平坦区域采用沿零件拐角的轮廓式清根，对垂直区域采用等高线式清根。这在前道工序留有较大余量的情况下，实现了具有针对性的加工策略，有效地保护了刀具，保证了加工结果的优良性。 插铣 插铣为粗加工和精加工提供了高效的加工策略。粗加工可以用高承载刀具，像钻孔一样进行铣削，即使进给速度再高，刀具也只是轴向受力。这种策略也可用来针对垂直或接近垂直的区域进行精加工。当使用大直径或小圆角的牛鼻刀时，可只用较少的刀路来完成所需的曲面加工。 高速铣削 高速铣削（HSM） 提供了多种高级刀路特征来满足用户的加工过程。其中包括螺旋进刀圆角、圆角连接摆线加工、NURBS 插补、进给速率优化以及切削载荷恒定等特征。 智能NC 智能N C 功能可自动计算毛坯残留量，基于毛坯残留知识减少不必要的刀路。每次刀轨计算之后自动更新毛坯并计算零件与毛坯之间的区别，整个流程模板可以用来再次计算，并且能很好地适应新的几何零件。 Cimatron的强项是多轴加工，并且能产生很简单高效的NC程序，并配合其强大的模具设计功能可以实现产品设计-模具设计-拆铜公-CAM编程一体化。
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