2.5　刀軸矢量控制方法

多軸數控編程的關鍵技術就是要靈活設置刀軸矢量。這里的刀軸矢量是指刀具軸線的方向，PowerMILL所定義的刀軸矢量是從刀具的刀柄中心到刀尖中心連線的矢量方向。刀軸矢量設置的基本原則是：確保零件倒扣部位完全切削到位，同時盡可能減少機床旋轉軸的旋轉范圍，提高加工剛性。PowerMILL刀軸矢量控制有以下方法。

2.5.1　前傾/側傾

沿著刀具路徑前進的方向看，刀具向前傾斜的角度稱為前傾角的正角度，如圖2-27（a）所示。

沿著刀具路徑前進的方向看，刀具向左側傾斜的角度，稱為側傾角的正角度，如圖2-27（b）所示。

如果設置這兩個參數為0°，則表示刀軸垂直于被加工表面，這時候會出現球刀加工的靜點切削，適當設置前傾角就可以采用側刃切削避免這種情況出現。

另外，在側傾角為0°的情況下，要加工很高的工件就會出現碰傷刀柄的事故，為此可以通過設置一個適當的側傾角來使刀柄避讓工件，可以避免這個情況發生。總之，根據零件結構情況，可以單獨使用前傾角或者側傾角，也可以前傾角和側傾角一塊使用。

2.5.2　朝向點

這個刀軸控制方法可以確保在刀具加工工件的過程中，刀軸始終朝向設置的某個固定點，即刀具指向這個固定點，如圖2-28所示。

由于刀軸角度是連續變化的，可以實現五軸聯動方式來加工工件。適合加工類似于球形的凸形工件，也可以結合點投影精加工策略來進行數控編程，但是一定要設置好投影范圍，確保旋轉軸在機床的行程范圍內。

2.5.3　自點

這個刀軸控制方法可以確保在刀具加工工件的過程中，刀軸始終背離設置的某個固定點，即刀具離開這個固定點，如圖2-29所示。

由于刀軸角度是連續變化的，也可以實現用五軸聯動方式來加工工件。適合加工類似凹形具有倒扣特性的工件，也可以結合點投影精加工策略來進行數控編程，但是也一定要設置好投影范圍，確保旋轉軸在機床的行程范圍內。

2.5.4　朝向直線

這個刀軸控制方法可以確保在刀具加工工件的過程中，刀軸始終朝向定義的某個固定的空間直線，即刀具指向這個直線，如圖2-30所示。這個直線定義時，先要指定通過的點坐標，再定義用I、J、K表示的矢量。I表示與X平行的單位矢量，J表示與Y平行的單位矢量，K表示與Z平行的單位矢量，I、J、K取值范圍為0～1（包括0和1）。

這種刀軸控制方法一般配合直線投影精加工一起使用，適合加工凸模零件，還可以編制四軸加工程序。

2.5.5　自直線

這個刀軸控制方法可以確保在刀具加工過程中，刀軸（或者刀尖）始終背離某空間直線，如圖2-31所示。這個直線定義時，也先要指定通過的點坐標，再定義用I、J、K表示的矢量。這種刀軸控制方法一般配合直線投影精加工一起使用，適合加工凹模零件。

2.5.6　朝向曲線

這個刀軸控制方法可以確保在刀具加工過程中，刀軸（或者刀尖）始終指向某空間曲線。該空間曲線用參考線來定義，如圖2-32所示。這個參考線定義時要合并為一條整線。這種刀軸控制方法一般配合曲線投影精加工一起使用，適合加工凸形零件。

2.5.7　自曲線

這個刀軸控制方法可以確保在刀具加工過程中，刀軸（或者刀尖）始終背離某空間曲線，如圖2-33所示。這種刀軸控制方法一般配合曲線投影精加工一起使用，適合加工凹形零件。

2.5.8　固定方向

這個刀軸控制方法可以確保在刀具加工過程中，刀軸（或者刀尖）始終朝向某空間方向，如圖2-34所示。

2.5.9　自動

這個刀軸控制方法，控制刀具加工時，刀具矢量與特定幾何體直母線相平行，主要應用在SWARF和線框SWARF精加工刀路策略。加工直紋面時刀軸矢量由直紋面的母線來定義，如圖2-35所示。