在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，發(fā)展數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為一個國家發(fā)展國民經(jīng)濟、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。隨著我國國防事業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，零件的復雜程度和精度要求也越來越高，簡單的兩軸和三軸數(shù)控加工已經(jīng)滿足不了高精高強度的復雜產(chǎn)品的加工要求．多軸化、柔性化、高速高精化已成為今后數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢。

2 葉片零件的工藝分析

如圖1所示．該單葉片零件的加工工藝一般為常用的三軸輪廓銑削和四軸往復銑削相結(jié)合的加工方式，純粹的三軸加工方法不能滿足零件的加工需要，加工設(shè)備為四軸聯(lián)動立式加工中心(X軸、Y軸、Z軸和A軸)。粗加工一般采用四軸定位，三軸輪廓銑削去除毛坯余量。然后再通過四軸聯(lián)動，球頭刀具環(huán)繞葉片曲面切削實現(xiàn)葉片曲面精加工，加工過程中主要是A軸和X、Z軸聯(lián)動切削，同時Y軸作輔助運動，任何時刻刀具軸線始終指向A軸回轉(zhuǎn)中心。

3 葉片零件在UG軟件中的編程

由于葉片的粗加工不涉及四軸聯(lián)動切削．在此主要以葉片精加工為例介紹四軸加工程序的生成過程。具體步驟如下：

(1)在葉片右端面圓心位置建立工件坐標系。水平向右設(shè)定為x軸正方向，垂直向上設(shè)定為Z軸正方向；安全平面根據(jù)毛坯大小設(shè)定高出毛坯20mm；加工部件為整個葉片，根據(jù)實際毛坯大小設(shè)定好加工毛坯；選用直徑為10mm的球頭刀加工。

(2)在UG 3.0中創(chuàng)建操作，類型選擇“MILL-MULTI—ZXIS”多軸銑操作，子類型選擇“VARIABLE—CONTOUR”變軸銑，通過顯示幾何體，可見選擇對象為整個葉片，為了避免有過切現(xiàn)象，可選擇右側(cè)圓柱面為干涉檢查面；選擇驅(qū)動方式為“曲面區(qū)域”，以葉片圓周曲面為驅(qū)動面；刀軸選擇“離開直線”，可通過點和矢量方式選擇圓柱軸線作為參考線；投影矢量選擇“刀軸”，切削方向設(shè)定為從左至右纏繞切削，通過殘余波峰高度設(shè)置步進方式，殘余波峰高度值為0.002；部件精加工余量為0；加工時需要考慮進刀退刀的問題，在非切削參數(shù)設(shè)置界面，選擇”手動”定義逼近、離開、快速運動的設(shè)置。

(3)后置處理。通過UG-CAM模塊生成刀軌后，我們需要選擇相應的后置處理程序?qū)⒌毒呗窂缴蓹C床加工的NC程序，普通的三軸銑削采用軟件自帶的后處理程序即可滿足要求，但是由于多軸加工機床結(jié)構(gòu)E的差異以及系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置不同，軟件自身后處理產(chǎn)生的NC程序有可能不能適應每一臺機床加工，所以我們需根據(jù)機床結(jié)構(gòu)及相應參數(shù)設(shè)置專門定制相對應的機床后處理程序。

這時我們可利用UG軟件提供給用戶的一個專門定制后處理程序的后處理構(gòu)造器，根據(jù)自己機床的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置定義適合自己機床的NC加工程序。選擇UG后處理工具一后處理構(gòu)造器一新建后處理文檔，選擇4Axis—with Rotary Table(四軸帶轉(zhuǎn)臺)機床類型，設(shè)定后處理單位：公制，在機床參數(shù)設(shè)置中定義，第四軸旋轉(zhuǎn)平面為YZ平面，名稱為A軸：同時還可定義A軸最小和最大轉(zhuǎn)角，兩種設(shè)置可供選擇：

①O°-360°，生成的NC程序中A軸轉(zhuǎn)角值將在O° 一360°之間；

②如果選擇A軸轉(zhuǎn)角可疊加選項(This Rotary AxisCan Be Incremental)，這時生成的NC程序中A軸角度將以360°的倍數(shù)持續(xù)增加，正方向為正值，負方向為負值。為了不讓A軸角度溢出，這時需定義第四軸字單位的最大和最小值，可將A軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)設(shè)置成盡可能的大。定義完成后保存建立的后處理文檔將會生成3個不同后綴名的文件(new—post．pui、new_post．tcl、new—post．def)，我們即可利用剛產(chǎn)生的new—post．pui文件將刀軌生成機床加工的NC程序，最后完成加工。

4 機床A軸參數(shù)設(shè)置

FANUCl8i數(shù)控系統(tǒng)#1006和#1008參數(shù)影響A軸轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)角顯示，二者均為“位軸型”數(shù)據(jù)類型，#1006和#1008參數(shù)設(shè)置后都必須切斷一次電源。其中主要是1006.0、1006.1和1008.0、1008.1、1008.2的設(shè)置影響A軸。一般將1006.0=1、1006.1=0，此參數(shù)將定義旋轉(zhuǎn)軸為A軸，1008.2=1定義A軸按每轉(zhuǎn)移動量循環(huán)顯示。此時1008.0(設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸的循環(huán)顯示功能是否有效，0：無效：1：有效)，1008.1(設(shè)定絕對指令時軸的旋轉(zhuǎn)方向，0：距目標較近的方向；1：指令值指定的方向)將有四種組合，結(jié)合NC程序的兩種后處理方式，最后將有8種結(jié)果產(chǎn)生。

4.1 A軸轉(zhuǎn)角疊加。NC程序中A軸轉(zhuǎn)角在-999999—+999999之間變化

(1)1008.1=0、1008.0=0：程序運行時，角度按指令值顯示，A軸就近旋轉(zhuǎn)，不發(fā)生過切現(xiàn)象；但是，如果另一程序A軸起始角較大(如25000)，程序開始運行時先轉(zhuǎn)到絕對角度(25000)后才開始執(zhí)行后面程序段，空行程時間過長，效率不高；

(2)1008.1=0、1008.0=1：程序運行時，角度0°—360°間循環(huán)顯示，A軸就近旋轉(zhuǎn)，不發(fā)生過切現(xiàn)象；如果另一程序A軸起始角較大(如25000)，程序開始運行時不必先轉(zhuǎn)到絕對角度(25000)，直接轉(zhuǎn)到對應角度(25000—2*n*π)后運行后面程序，加工效率較高；

(3)1008.1=1、1008.0=0：程序運行時，角度按指令值顯示，A軸就近旋轉(zhuǎn)，不發(fā)生過切現(xiàn)象；與情形①相似；

(4)1008.1=1、1008.0=1：程序運行時，角度0°-360°間循環(huán)顯示，但A軸只能向正旋轉(zhuǎn)，不能就近，切削時極易發(fā)生過切現(xiàn)象；不可取。

4.2 A軸轉(zhuǎn)角不疊加。NC程序中A軸轉(zhuǎn)角在-360°～+360°之間變化

(1)1008.1=0、1008.0=0：程序運行時，角度按指令值顯示，A軸不就近旋轉(zhuǎn)，當角度從350°至-7°變化時，A軸反轉(zhuǎn)，發(fā)生過切現(xiàn)象；不可取；

(2)1008.1=0、1008.0=1：程序運行時，角度0°-360°間循環(huán)顯示，A軸不反轉(zhuǎn)，按就近旋轉(zhuǎn)，不發(fā)生過切現(xiàn)象；

(3)1008.1=1、1008.0=0：程序運行時，角度按指令值顯示。A軸不就近旋轉(zhuǎn)，當角度從350°至-7°變化時，A軸反轉(zhuǎn)，發(fā)生過切現(xiàn)象；不可取；

(4)1008．1=1、1008．0=1：程序運行時，角度0°～360°間循環(huán)顯示。A軸不就近旋轉(zhuǎn)，當角度從350°至-7°變化時，A軸反轉(zhuǎn)，發(fā)生過切現(xiàn)象；不可取。

5 結(jié)語

結(jié)合UG后置處理和上述8種實際切削情形，筆者根據(jù)實踐總結(jié)出不管NC程序以何種方式生成，A軸角度在何種范圍內(nèi)變化，機床A軸參數(shù)最合適的設(shè)置為：1006.0=1、1006.1–0、1008.0=1、1008.1=0、1008.2=1。