凭CAM软件玩转五轴加工，你可能差了这一步

合理利用软件能让五轴加工产生事半功倍的效果，从目前软件行业的情况来看，几乎所有CAD/CAM 公司仍在设法最大限度挖掘机床性能的潜力。此篇分享来自OPEN MIND Technologies AG 首席技术官Josef Koch博士。

20 多年来，在 5 轴联动加工领域内，OPEN MIND 始终占据领先地位，公司持有大量相关专利。hyperMILL 提供了从2.5D、3D、铣/车和 HSC，直到 5 轴联动和特殊行业应用等健全完善的加工策略。虽然简单的 2.5D 任务编程有可能在机床上直接进行，但使用现代化 CAM 解决方案来保证 5 轴加工安全也是至关重要的。

hyperMILL 扩展更多五轴加工策略

hyperMILL 为用户提供多种功能强大的 5 轴策略，即使最复杂的 5 轴任务也可轻松快速编程。在节省大量时间的同时，CAM 系统对刀具路径的自动干涉检查，确保了工序的可靠性。

5 轴联动加工：全自动计算经过碰撞检查的刀具路径

所有加工策略都在同一用户界面上呈现。诸如工单列表或复合工单等管理工具为您带来高度透明且可靠的工作流程。诸如关联编程等众多功能均有助于缩短编程时间。加工策略采用成熟方法，使刀具路径的编程能够最高效地去除材料，同时将机床和刀具磨损保持在最低水平。例如，hyperMILL 提供 5 轴型腔加工策略。这些策略可对深腔陡壁等苛刻几何形状进行编程和加工。

使用固定刀具角度的多轴定位加工

例如，5 轴再加工策略可将 3D 程序转换为 5 轴程序。当初因碰撞而排除的 3D 刀具路径可以转换为 5 轴联动加工刀路完成加工。5 轴策略还可用于加工曲面，例如 5X 端面加工：在加工适度弯曲的较大曲面时，端面加工通过使用更大的路径间距缩短了铣削时间。在凹面加工时可自适应刀具倾斜角度以确保更高的表面质量。得益于分层进给和毛坯侦测选项，此策略也适用于非常高效的 5 轴粗加工。

复杂工件专用解决方案

hyperMILL 开发人员致力于满足用户的特定要求。正因如此，多年以来，诸多专用解决方案应运而生，例如用于制造叶轮和叶盘、涡轮叶片或轮胎模具的专家解决方案。专为发动机进气道和排气道，以及泵和压缩机管道出入口开发的弯管专家包为完整加工此类严重倒扣的几何形状提供了优化的铣削策略。众多自动化和特定功能可确保 NC 程序在很短时间内编制完成，而不需用户有行业特定专业知识。它们还为用户提供了更高层次的编程简便性。得益于软件的创新 5 轴策略，hyperMILL 还可轻松实现特殊组件快速编程及加工，让用户获得更好的制造成本收益。

hyperMILL 5 轴弯管程序包：用于可靠加工复杂几何形状的先进 5 轴技术

倾斜策略

很难想象任何其他加工类型可以像复杂零件的 5 轴联动加工一样令人印象深刻。对于深腔、高陡壁和倒扣等复杂几何形状，由于碰撞问题无法进行 3D 加工，或者说只有在增加刀具长度的情况下才能加工。加工此类区域需要精确定义铣削区域和很多不同的使5轴加工在不发生碰撞情况下得到完成的刀具角度。就此而言，只有联动加工才能做到。为了高效利用机床并减少磨损，必须尽可能减少完成任务所需的机床运动。

路径优化 5 轴钻孔

使用固定刀具角度的多轴定位是一种很好的方法。当部件位置发生改变时，它可以直接加工而无需多次装夹，使得每个加工操作都可以使用相同的刀轴方向。这意味着即使工作平面发生偏移或倾斜，刀轴仍然保持在工作平面Z轴的恒定方向上，刀具会始终与工作平面成 90 度角。而当采用“使用固定 3+2 的铣削选项”（又称分段定轴加工）时，hyperMILL 提供一个定义铣削区域的选项，将之用于分段并使用一个固定刀轴进行加工。内含的3D 加工操作可以直接旋转刀具并将其结果直接设定为加工的方向。编程时可以从单个加工方向和带有刀具的不同角度对铣削区域进行碰撞检查。hyperMILL可以轻松的将铣削区域分割成几部分，而不会有过多重叠或留有缝隙。相邻区域的铣削刀轨路线和曲面质量可以被精准地确定。此外，该策略可确保所有区域，包括细节都得到完整地计算。

CAM 系统还为此提供了自动化功能：由于可实现的进给速度是由最慢的轴决定的，所以好的 5 轴联动加工路径的秘诀不在于产生运动，而是尽可能减少不必要运动并优化轴。因此，hyperMILL 对不必要的轴运动进行自动分度。只有在上述不能起作用的位置才执行完全地联动操作。

创新组合：刀具与特殊策略算法

hyperMILL MAXX Machining 高性能组件，以其高效粗加工、精加工及钻孔模块向用户展示了，OPEN MIND公司在显著提升效率方面从未令人失望。创新性的螺旋和摆线刀具运动得到了优化的高性能切削 (HPC)。作为替代预钻孔和钻孔的解决方案，实际涉及螺旋倾斜联动铣削的5 轴螺旋钻孔功能以非常高效且对刀具友好的方式用于加工大尺寸圆形型腔，即使针对难加工材料也是如此。另外此组件中的一项策略值得更详细地进行介绍。

创新策略：可在最短时间内完成平面加工的 5 轴切向平面加工

长期以来，人们一直将平面精加工视为非常成熟的工艺，并理所当然地接受了使用球头刀行切铣削以实现高质量表面所需的加工时间。OPEN MIND 开发了一项全新技术，包括两个要素：创新性的 5 轴切向平面加工策略和锥度桶形刀（也称为圆弧端铣刀或抛物线端铣刀）。对于锥度桶形刀，更改了精加工刀具设计，让其拥有从 250mm 到 1,500 mm 的大半径。这些大半径使6mm 和8 mm 的精加工步距成为可能。这也可实现大步距加工操作。圆桶刀上具有球头刀尖，特别适合加工内角半径。这意味着不再需要为了精加工内角倒圆等邻近区域而切换刀具。使用这些创新策略，加工时间节省可以高达 90%。

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