智能、高效的5軸加工編程系統

    改善曲面精度、縮短加工時間、減少裝夾次數等優點使5軸加工技術成為現在制造業發展中最為重要的組成部分。因此，它的發展一直牽動著所有制造業者的目光。在歐洲，5軸加工已經相當普及，然而在國內卻發展相對緩慢。究其原因，軟體功能、程序安全性和使用者的技術經驗等都是制約5軸加工技術在國內發展的重要因素。

    Vero Software是一家專業的從事制造業CAD/CAM/CAE軟件開發的公司，軟件產品系列覆蓋了注塑模、冷沖模、級進模和鞋模的設計與制造，多軸鐳射切割和線切割等，為制造業者提供一體化的解決方案，目前產品正被廣泛應用于全球20000多家用戶，遍及汽車制造、電子工業、醫療器械、白色家電和航空航天等大部分制造領域。而作為Vero Software系列產品的重要組成部分，Visi-5 Axis Machining給操作者提供了一種生產性的解決方案，針對復雜的3D數據，使用進階的干涉控制建立高效率的刀具路徑，將最大的滿足現代5軸加工技術的要求。

    VISI為業界提供了獨有的3D>5軸轉換功能，可以將所有的3D刀具路徑直接轉換成5軸程序，這將極大地增加原本已極其豐富的5軸策略的數量，從而能夠覆蓋所有可能的狀況。使用這種方式將使得高速加工技術能夠被運用于5軸刀具路徑。并且這種3D>5軸轉換功能提供了智能的干涉檢查，在需要時自動傾斜刀具以避開工件。這種半自動類型的刀具路徑將極大地加快編程速度，并縮短學習周期。而功能齊備、加工策略豐富、產品系統易學易用，讓Visi-5 Axis Machining的使用者能夠輕松應對深腔、渦輪葉片和推進器等模具和產品的5軸加工。

    例如，在許多復雜模具中，經常會遇到一些深的型腔或峭壁位置，在傳統的3軸加工中不得不使用加長刀具和加長桿，甚至需要拆電極進行EDM加工，但是這不僅增加了加工的成本、延長了生產周期，而且增大了刀具的偏擺、多次裝夾的誤差，從而產生很低的表面質量。通過采用不同的角度切削，主軸頭能被降得更低，Visi-5 Axis Machining能夠有效偵測干涉，并將自動傾斜刀具和刀把以避開工件或夾治具（見圖1）。這種策略的主要優勢是能夠使用較短的刀具，從而增強刀具剛性、減少振動和偏擺。恒定的切削負載和較高的切削速度能夠最終實現延長刀具壽命和產生高品質曲面質量的效果。而在加工較為平坦的區域時，使用帶有一定傾斜角度的大直徑的牛鼻刀進行切削，能夠產生較少數量的刀具路徑，從而減少加工時間，并改善曲面的品質。

圖1 Visi-5 Axis Machining能夠有效偵測干

涉，并將自動傾斜刀具和刀把以避開工件或夾治具

    高曲面質量、位置限制和旋轉軸的斜向移動使得渦輪葉片和推進器的加工一直以來被認為是衡量五軸加工技術的標準，而Visi-5 Axis Machining 為成功加工這類零件提供了所有必須的工具。Visi-5 Axis Machining以平均分配的座標建立各條沿著制品的連續的螺旋的刀具路徑，使得刀具在切削時獲得最規則平順的接觸、穩定的主軸負載和所有5軸最恒定的移動，從而減少不必要的震動對薄筋的沖擊。

    在5軸加工中，刀具微小的移動都可能會導致5軸機床各軸產生非常大的運動，因為每個運動的動作經過刀具、刀把和主軸而被放大。在出現干涉時，Visi-5 Axis Machining提供了多種平順的軸運動方式來完成避讓干涉的動作。干涉的避讓策略包含了刀具沿刀具軸的提刀動作、為刀把干涉傾斜刀具，以及以一個能夠避開工件給定方向提起刀具等策略。除了自動干涉避讓外，旋轉軸也會受限于自定義軸的移動范圍，從而防止主軸超出行程。

    除了傳統的切削模擬，Visi-5 Axis Machining專門針對5軸加工提供了機床的運動模擬。運動模擬能夠使用真實的機床尺寸和各軸的旋轉或移動范圍，對刀具路徑的整個運行過程進行機構的安全檢查。切削刀具和刀把與毛坯、夾治具和機床上任意其他部件的過切都將被圖形化加亮顯示，并檢測各軸的旋轉或移動是否超行程，讓使用者獲得最為安全的NC程序（見圖2）。

圖2  切削刀具和刀把與毛坯、夾治具和機床上任意其他部件的

過切都將被圖形化加亮顯示，并檢測各軸的旋轉或移動是否超行程

    市場上5軸數控機床的配置多種多樣，如工作臺雙擺動、主軸雙擺動、工作臺旋轉與主軸擺動復合運動等多種形式。VISI有著一個龐大的后處理器庫，能夠適用于市場上大多數的機床。另外，所有后處理器完全能夠進行客制化配置以適應不同的需要。例如，輸出3+2軸或5軸聯動的CNC代碼。通過傳送平順和高效的CNC代碼給機床控制器，它將減少機床上不必要的加速和減速運動，使得機床的運行能夠盡可能的接近于程序中的進給速度，這將有助于機床運行的更快，防止突然性的方向變化，從而消除刀具上過度的壓力。

    “在引入VISI之后，我們能夠很容易發現車間的變化。每件事都變得非常流暢，不會再因為程序的原因而導致更多的中斷，機床操作者不再需要一直站在機床旁來排除問題。連續性和可靠性確保我們現在能夠比以前更準確的執行計劃。”荷蘭Plastica Thermoforming公司R&D主管Ton Proost先生如是說。