UG多轴学习笔记，分享给需要的朋友

龙书意 2023-09-12

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初识机床

五轴机床类型

摆头-摆头

摆头-转台

转太-转台

回转体零件的坐标系通常是放在端面的旋转中心上面

建议MCS主坐标系与WCS和绝对坐标系重合

目的是为了外部仿真时，导出模型的位置一致。

知识点

1，快速摆正零件

a:【移动对象命令】【运动】【对象】【坐标系到坐标系】

【指定起始坐标系】【平面、X轴、点】，指定好坐标系

【指定目标坐标系】点击右侧三角图标选择【绝对坐标系】

快速创建回转体毛胚

（1）：因为回转体零件9一般在车床上加工过了。有特殊的形状。我们直接提取部件的轮廓，修剪掉我们不要的轮廓再用旋转命令生成。

首先【菜单】【插入】【派生曲线】【截面曲线】【要剖切的对象】选择过滤器使用实体，点击【剖切平面】【选择平面】

使用【移除参数】命令后，把不需要的曲线删除掉，然后使用【修剪曲线】延伸即可

（2）：删除铣床组装【菜单】【工具】【工序导航器】【删除组装】，进入车床模块，【CAD会话配置】【lathe】，要创建的CAM组装【turning】，设置好MCS_MAIN_SPINDLE，设置好部件不用设置毛胚，打开【workspiece】点击【TURNING_WORKPIECE_MAIN】，进入建模模块，旋转，移除参数。删除车床组装【菜单】【工具】【工序导航器】【删除组装】

知识点：

1，NX加工模块已经进入了铣床模块，怎么突出进入车床模块

a：【菜单】【工具】【工序导航器】【删除组装】

2，tips

a：多轴刀路记得设置+ZM轴

3，加工刀柄零件的4个面，已经做好了其中一部，怎么变换其他3份

a：右击做好的刀路，【对象】【变换】，类型选择【绕直线旋转】、直线方法选择【点和矢量】、结果选择【实例】，【距离角度/分割】【1】、【实例数】【3】修改一个其他会同步改变，选择【复制】则不会改变

四周桥板零件摆放与刀路镜像

1，只有一个加工坐标系（如G54），推荐使用

2，多个加工坐标系，（如G55，G56，G57）

tips：

对于没有高级功能的四轴机床，使用第一种定面方式编程时，加工坐标系先按照三轴方式设置，然后再按照零件在桥板的实际装夹位置，在移动模型

3，导入stp格式文件，用什么格式

a：【文件】【导入】【step214】

4，加工两个区域，刀具完全可以下去，但是就是没有刀路

a：【精确定位】【false】

5，对称的零件怎么镜像两个工序，并保持顺铣

a：右击做好的工序【对象】【镜像】【位置】【程序】【与源相同】、【几何体】【与源相同】，【刀轨设置】【保持切削方向】【true】

MSC坐标系定面的注意点

在使用坐标系定面，只有一个坐标系输出时，局部坐标系必须在主坐标系内部

在指定坐标系中有个细节框，如下

【用途】必须为【局部】

【特殊输出】必须为【使用主MCS】

【夹具偏置】【1】（与主MCS一致）

当【特殊输出】为【主MCS】时，局部坐标系的Z轴为刀轴方向，

NC代码的输出，按照主MCS坐标计算

建好局部坐标系，程序使用MSC_LOCAL就好了

定面的第二种方法

刀轴使用垂直第一个面

或者指定矢量

这个前提时零件比较简单。

CIMCO创建4轴

NC代码路径不能有中文

CIMCO8默认时不能模拟4轴代码的，因为没有4轴机床

这里我们创建一台5轴机床，可以模拟4轴

【仿真】【设置】【文件类型】【仿真】【编辑机床配置】右侧【增加】

【类型】【托板-托板】

【第一轴】【A-】、【最小】【-999999】、【最大】【9999999】

【L1】【0】、【L2】【0】

确定后返回

控制器选择你用的，这里时Funac

四轴机床参数匹配与后处理关联（非常重要）

4轴旋转参数：

1，旋转方向

顺/逆

2，旋转方式

角度增量（3+1）

正负连续

正负方向0-360度

最短方向0-360度绝对（常见）

实际机床参数与后处理和仿真软件，必须三者一致

后处理器需要的功能

1，显示刀具信息

2，显示加工时间

3，自动松开/锁紧4轴

4，无转速报警

6，无刀号报警

7，刀具类型错误报警

8，五轴刀路报警

四轴机床加工坐标系设定

只有一个“G54”输出时，加工坐标系通常都是设置在机床的旋转中心上面

四轴桥板旋转中心与桥板到中心的差值测量方法

设定桥板Y中心的步骤

1，A0度时，保证桥板地面是平的

2，在桥板找一个与桥板底面垂直的基准面，

3，A0度时，分中棒碰基准面，并且清零相对坐标Y值（方便查看数据）

4，A180度，在碰基准面，此时相对坐标Y的一半，就是旋转中心Y

5，移动Y轴到中心位置，设置G54 Y0

测量桥板底面到旋转中心差值步骤

1，移动分中棒在绝对坐标系Y0位置，切把相对坐标Y清零（方便计数）

2，A90度，

3，移动Y轴，碰桥板底面

4，此时相对坐标的值+分中棒的半径，就是其差值

四轴桥板坐标系设定与程序输出注意事项

对于三轴而言，坐标系可以随工件移动

对于没有高级功能的多轴机床、或者不支持摆长补正的后处理

它的坐标系X、Y、Z必须在旋转中心上面，X可以随工件移动

否则就不能联动加工

当我们设置好坐标系后，还要找实际工件装夹的位置，离旋转中心的差值

然后再到软件移动模型到对应位置，最后在输出NC代码，上机加工

四轴多坐标系定面的优劣势与注意点

四轴坐标系定面有两种情况：

一只有一个G54坐标输出（推荐使用）

优点：

1，实际机床只设置一个坐标系，不易出错

2，可自动计算A轴角度

3，可做4轴联动程序

缺点：

1，对于间隙误差较大的机床，调整尺寸不是很方便

2，需要测量零件的实际装夹位置与加工坐标系之间的差值

注意：加工坐标系必须设置在旋转中心上面

二：多坐标输出

优缺点与第一种反之

坐标系可以任意设定在实际方便找到的位置即可

注意：加工坐标系必须遵循实际机床。每个坐标系需要单独设置刀长

在NX库中创建自己的标准刀柄库模板

在多种编程中，一定要按实际装配刀柄和夹具

NX刀柄库文件：holder_database.dat

路径：D:\Program Files\Siemens\NX1953\MACH\resource\library\tool\metric

记得备份

将文件里的DATA行删除，这个我们都不需要

打开NX，进入加工环境

【创建刀具】【夹持器】【库】，这里可以创建夹持器，打开夹持器

问题点

1，定面加工，当切削区域时曲面怎么选择刀轴方向

a：可以使用视图方向，首先摆放好零件，你看那个方向能加工完曲面，就把视图摆放好，然后刀轴选择【指定矢量】点击下方的三角，选择视图方向即可

2,使用切削建模3D倒斜角，出现报警【该部件不能在任何层进行面切削】

a：出现这种情况可能有2种可能，1个是你的参数设置错误。第二个是，你的模型型是STP或者STL导入进来的，这个需要先删除面，在倒角即可

3，点击刀路会显示小平面体，怎么去掉

a：【首选项】【加工】【用户界面】【工序导航器】【显示选定对象】

五轴加工定面的注意点与安全区域

对于五轴机床，有第四轴和第五轴之分

一般情况下，行程小的为第四轴，行程大的为第五轴

为编程时，要考虑第四轴的行程计算进行编程、

NX解决五轴刀路之间的安全链接方法：

1，抬刀足够高，安全区域要充分考虑夹具和毛胚

2，直接提刀至机械零点，需后处理配合（建议采用）

3，针对两刀路创建安全区域，仅部分五轴精加工指令有效

CIMCO搭建五轴机床

参数要和后处理的参数一致

后处理参数

此后处理为Fanuc五轴，转台转台 AC结构

A轴角度-5~100度，C轴360度

A轴和C轴都是最短距离顺时针方向旋转

增加每工序结尾Z轴会零点

打开CIMCO【仿真】【设置】【编辑机床配置】【增加】

【类型】【托板-托板】

A+ -5 110

C+ -999999999 99999999

L1【0】 L2【0】

确定即可

第三章 NX替换轴加工与传统刀轴控制

四轴替换轴缠绕加工的流程与展开曲线

缠绕加工常用于局部区域的开粗，亦可用于精加工底面

前提条件：被加工的轮廓需要在圆柱上（必须时圆柱，圆锥也不行）

流程：

1，展开曲线加工区域轮廓（要展开底部轮廓）

2，生成3轴刀路（直接后处理为4轴刀路）

3，将刀路转曲线

4，将刀路曲线缠绕会加工区域

5，利于曲线生成四轴刀路

NX刀路转曲线级缠绕注意事项

对于比较复杂的刀路，缠绕时可能会遇到一些问题，比如

1，曲线不全重新做一个圆柱体，为缠绕面

2，位置不对缠绕时，不要改变WCS位置

3，有断线调整缠绕距离公差及角度公差

4，缠绕时间长同上3

缠绕加工或者替换轴加工步骤如下

视频教程传送门

1，创建基准面（点击要加工的曲面，再点击XY平面，要与XY平面平行（推荐））

2，点击【菜单】【插入】【派生曲线】【缠绕/展开曲线】

方式使用【展开】，【选择曲线或点】选择过滤器用面的边。选择曲面

【面】选择实体的“圆柱面”

平面选择我们创建的基准平面，确定即可

3，进入加工模块

使用平面铣，每个加工曲面用一个使用平面铣不饿按会产生多余的刀路。记住进退刀全部选择无，加工深度为0，因为我只需要刀路曲线，供后面的可变轮廓铣使用。

4，把平面铣刀路转换成曲线，将两步刀路分开后处理出去，后处理器使用【daogui】，目录下面队出现一个[$mom_output_file_basename.dat]。

5，使用命令【样条（即将失效）】，

【曲线】【多段】

【曲线次数】【1】（必须，默认3的话，曲线会被光顺）

选择文件中的点，选择dat文件，确定即可

6，把刀轨曲线打断

【菜单】【编辑】【曲线】【分割】

【类型】【在结点处】

【方法】【按节点号】

确定

然后【方法】【选择结点】，选择点将曲线打断。确定即可

7，删除不要的线

右击删除；双击曲线，右击端点【删除极点】

8，新建一个圆柱，跟加工面参数一致，这是放置，缠绕回去丢失曲线

9，缠绕

【菜单】【插入】【派生曲线】【缠绕/展开曲线】

使用【缠绕】，

【曲线或点】选择刀轨曲线

【面】选择刚刚拉伸的圆柱

【平面】选择之前新建的基准面

确定即可

10，进入加工模块

使用工序【可变轮廓铣】

几何体选择【MCS】

【方法】【曲线和点】确定弹出一个对话框，【选择曲线】选择我们的刀轨曲线

【轴和避让】【刀轴】【轴】【远离直线】选择圆心的轴心线

【策略】【多重深度】【部件余量偏置】【6】（类似于毛胚厚度）、【增量】【0.5】（类似于每刀切削深度）

记得选择切削区域，否则分层不生效

替换轴缠绕加工的硬伤

替换轴加工时，要注意刀路的过切和漏切现象的情况

当展开曲线为底部曲线时，壁边会漏切，展开顶部曲线时，壁边会==过切

==加工深度越深，漏切和过切的现象越严重

所以，替换轴只适合开粗，或精加工底面

不会出现漏切过切现象的只有在底部一刀过去

问题点

1，可变轮廓铣怎么指定Z向偏置

a：新建辅助体，作为切削面，切削区域选择辅助体面即可

2，进刀【圆弧平行刀轴】导致过切

a：【非切削移动】【替代为光顺链接】【false】。【进刀】【进刀类型】【圆弧-垂直与刀轴】即可

3，怎么螺旋加工，或者使用自适应铣

a：需后处理支持，待续------------看下面

NX替换轴高速动态加工与螺旋加工

视频教程传送门

条件：需要后处理支持三轴转四轴

注意事项：

1，刀轴必须为+ZM轴（展开曲线需和XY平面平行）

2，告诉软件缠绕圆的直径（在描述中输入直径）

3，运动输出类型为直线（不然螺旋进刀及链接可能会出现问题）

4，此后处理只输出替换轴刀路，其他刀路不能使用此后处理

优点：

1，编程简单方便

2，可以使用三轴中的任何刀路

3，开粗效率高

减小旋转轴摆动与远离直线的朝向直线

远离直线：刀具轴心始终指向所选择的直线

朝向直线：刀具轴心始终从所选择的直线出发

直线的位置，会影响刀轴的角度

直线的长短，不影响刀轴的指向

刀轴控制之相对于矢量与前倾侧倾定义(重点)

前倾是指沿刀路加工方向倾斜

反之为侧倾

驱动曲线的正确创建方式

对于多轴刀路来说它有驱动体和加工面之分

驱动体仅仅是驱动刀路的

有了驱动刀路之后，再把刀路投影到实际的加工面上

1，使用【菜单】【插入】【曲线】【派生曲线】【抽取虚拟曲线】，类型【倒圆中心线】，即可创建驱动线

2，【菜单】【插入】【关联/复制】【抽取几何特征】，类型选择【复合曲线】，选择底边，确定。移除参数。移动对象即可

垂直于部件和相对与部件和刀路投影

使用这两种刀轴控制方式必须要指定加工面

它们都指的是刀轴始终垂直于切削区域

但是垂直于部件无法调整前倾和侧倾

相对于部件可以调整前倾和侧倾

注意当使用【相对于部件】，【投影矢量】就不要使用【刀轴】，谨记谨记

片体上刀轴方向不对，【曲面】【编辑】【更多】【法相反向】

联动倒角

曲线驱动常用于：缠绕加工、流道、倒角、刻字

步骤：

1，使用可变轮廓铣策略

2，驱动方法使用【曲线/点】，注意箭头方向决定了刀路是顺铣还是逆铣

3，刀轴选择【远离直线】，(根据实际选择)

4，两种方法，直接偏置曲线。或者在刀路里面偏置

5，我们在刀路里偏置，要指定切削区域，才可以偏置曲线，老师选择的是曲线所在的平面

6，【驱动方法】【编辑】【驱动设置】【左偏置】【1】、【切削步长】【公差】【0.01】

7，余量给个负值。就OK啦

使用偏置曲线（没实验成功）

1，【派生曲线】【偏置】【1mm】

2，移除参数

3，移动对象下来一点【-1】

可变轮廓铣曲面区域驱动

它和三轴固定轮廓铣曲面区域驱动使用方法一致，只是注意轴控制和投影方式

也是基于曲面UV生成刀路。

绘制驱动体的方法和基本原则

当加工面不能满足想要的刀路时，比如说加工的面UV线不同

那么就可以创建驱动体，来驱动刀路，再把刀路投影到加工面上

绘制驱动体的基本原则：

1，能满足刀路需求

2，驱动体要光顺

3，驱动体尽量接近于加工面

4，尽量做成一个整体

1，怎么查看能不能做驱动体

a：【编辑对象显示】，选择要加工的面确定，【线框显示】【U】、【V】均给10，给多少自己衡量。然后切换未静态线框显示。这样就可以看出UV线了，UV线号的话，是光顺的。

垂直于驱动体和垂直于部件与投影矢量的关系

垂直于驱动体和垂直于部件再投影矢量为刀轴时，

刀轴都是垂直于驱动面的

只有指定了切削区域并且同时改变了投影矢量后才有区别

刀轴控制投影矢量

垂直于驱动体朝向直线 4轴刀路

垂直于部件朝向直线 5轴刀路

配置Vericut机床模拟

创建VT4轴机床

配置好的4轴机床

在nx绘制好机床后，导出

打开Vericut，新建毫米项目

控制器选择fun30im.ctl【快捷路径】【库】里面可以找到

添加组件以及导入stl模型，

点击【文件】【文件汇总】，关闭Vericut。使用文件汇总产生的文件。不然会修改到Vercut自带的控制器，汇总之前要保证左侧的模型树时展开状态，不然可能汇总不全

问题点

1，机器A旋转不对

a：因为A轴模型的部件坐标系在主轴中心，首先，4轴模型放在X模型里，A轴里面放卡盘。点击左侧的A轴，记住时左侧的A轴，点击移动在NX测量值，在Vericut输入值点击移动。这时模型动了，不管他，X，Y，Z都弄好了之后，点击模型，选择【相对于坐标系位置机床基点】，【位置】填【0 0 0】，模型就又回去了。这样旋转就对了。

2，A轴方向不对

a：点击左侧【A轴】【组件】【反向】

碰撞检查

【机床控制系统】【机床设定】【检查碰撞】【添加】

Z 【】 X

tool 【】 A

tool 【】 X

记得勾选检查碰撞

轴优先

/+/-

Z1/2

X2/1