第二章 第2章 PowerMILL刀轴矢量控制方法

      刀轴矢量即刀具轴线的长度及其指向。从几何上分析，装在机床主轴上的刀具的轴线是一根矢量。高中的几何知识已经告诉我们，矢量是同时具有长度和方向的一种几何要素。结合机床结构，定义刀具轴指向的主要方法有以下几种。
（1）与机床Z轴平行。例如三轴铣床加工时，刀轴与机床Ｚ轴一般是共线的。
（2）与空间中的某根直线（轴或平面）成一定夹角。例如定义刀具轴指向与XOZ平面成45°夹角。
（3）由空间中的两个点来定义直线的朝向。例如设置一个固定点，另一个点则来自零件表面上的某一个点。
（4）定义该直线的I、J、K值。例如定义I＝1、J＝0、K＝0的一根直线，这根直线与X 轴保持平行。
      将上述方法具体化，即成为软件中的刀轴矢量控制命令。在PowerMILL系统中，提供了丰富的控制刀轴矢量的方法，包括垂直、前倾／侧倾、朝向点、来自点、朝向直线、来自直线、朝向曲线、来自曲线、固定方向和自动方向等十种方法。
      在PowerMILL综合工具栏中，单击刀轴按钮 ，打开刀轴表格，如图2-1所示。 

        在图2-1所示刀轴对话框中，共有五个选项卡，它们的主要功能如下：
      （1）定义：控制刀具轴的朝向。刀具轴默认的朝向是垂直，用于标准的三轴加工。
      （2）限界：控制刀具路径加工的极限角度，因此也就控制了刀具轴的运动角度范围。在“定义”选项卡的右下角勾选“刀轴限界”复选框后，激活限界选项卡。
      （3）碰撞避让：倾斜刀具轴以避免刀具及其夹持与零件发生碰撞。在“定义”选项卡的右下角勾选“自动碰撞避让”复选框后，激活碰撞避让选项卡。
      （4）光顺：将刀具轴朝向变化速度以及其位置改变最小化，以使刀具轴连续、光滑地运动。在“定义”选项卡的右下角勾选“刀轴光顺”复选框后，激活光顺选项卡。
      （5）方向矢量：通过将刀轴矢量对齐于某一特定方向来控制刀轴。刀具路径保持不变，但是刀具与工件的接触点随着刀轴朝向的改变而发生变化。
      在系统缺省值设置状态下，刀具轴指向为垂直，即刀具轴与机床工作台垂直，与机床Z轴平行，用于三轴编程的情况。因此，对于刀具轴为垂直的情况在此就不作叙述了。