2023年12月22日发(作者：)

多轴连刀路径-安全模式设置

多轴连刀路径是连接相邻两条切削路径间的运动方式，对多轴路径的安全起着至关重要的作用。其中，SurfMill7.0多轴连刀路径按照安全模式分为：自动、平面、柱面和球面模式。

1、安全模式下连刀路径的结构

连刀路径是两个加工路径之间的连接路径，不同的加工模型存在不同形式的连刀路径，有直线直接连接（自动）、抬高到指定平面过渡的连接（平面）等，其中连刀路径由进刀段、退刀段、抬刀段、下刀段以及过渡段构成。典型的连接路径如下图1所示：

图1连刀路径组成结构简图

进、退刀段：假设刀具由切割路径段1向切割路径段2过渡。当刀具运动到路径段1的末点时，首先需要沿着此点刀轴方向远离加工面，这一段退出路径就是退刀段。当刀具再次趋向加工面时，进行路径段2的切割之前，首先要沿着路径段2的首点刀轴方向趋近加工面，这一段趋近路径就是进刀段。

抬刀、下刀段：刀具退出加工面后，沿着特定方向运动到安全体表面，这一段就是抬刀段。相对应的，在进刀之前有下刀段。

过渡段：在安全体表面连接抬刀段和下刀段的就是过渡段。最初的切入路径和最后退出路径由于不需要与下一段进行连接，所以没有过渡段。

2、安全模式

2.1自动模式

自动模式下，连刀路径不包括抬刀段和下刀段，而是直接由进退刀段和过渡段构成。根据设定的高度，确定进退刀长度；而过渡段为连接进退刀段的直线段。

其参数设置界面如下：

其中，退刀距离表示加工路径起末点沿刀轴方向抬高的距离，生成进刀段和退刀段的路径。

如下图2所示自动模式连刀路径结构和实际连刀路径，结合连刀安全性上考虑，该模式在多轴加工中较少使用。另外，自动模式不会激活“显示安全体”功能。

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图2自动模式连刀路径结构及实际连刀路径

2.2平面模式

平面模式下安全体根据参考坐标系下高度平面定义。连刀路径完整包括进刀段、退刀段、抬刀段、下刀段以及过渡段。过渡段连刀路径在安全体平面上生成。

其参数设置界面如下：

参数说明：

参考坐标系—平面安全体所在的坐标系；

高度—平面安全体在参考坐标系下的高度；

显示安全体—用于设置平面的高度，可视化；

退刀距离—加工路径起末点沿刀轴方向抬高的距离，生成进刀段和退刀段的路径；

图3平面模式连刀路径结构及实际连刀路径

平面模式过渡段一般也需要插入一些路径点，保证刀具在连接过程中安全。过渡段路径一般包括路径点位置的过渡和路径点刀轴的过渡。

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2.3球面模式

球面模式下的安全体为由中心点和半径确定的球面。一般情况下连接路径包括进刀段、退刀段、抬刀段、下刀段以及过渡段。使用球面安全体时，加工面要被安全体完全包裹，否则生成的连刀路径可能会与加工面发生碰撞。过渡段连刀路径在球面安全体表面上生成。

其参数设置界面如下：

参数说明：

参考坐标系—球面安全体所在的坐标系；

中心点—球面安全体在参考坐标系下的球心点；

半径—球面安全体的半径尺寸，必须完全包裹加工面；

显示安全体—用于设置球面安全体的参数，可视化；

退刀距离—加工路径起末点沿刀轴方向抬高的距离，生成进刀段和退刀段的路径；

图4球面模式连刀路径结构及实际连刀路径

退刀段、抬刀段、下刀段和进刀段的刀轴不变，与相邻切削路径点的刀轴一致。过渡段的生成较为复杂，过渡段的生成分为路径点过渡和刀轴过渡两部分。

常见应用实例：

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2.4柱面模式

柱面安全体由中心点、半径以及轴向确定。一般情况下，连接路径进刀段、退刀段、抬刀段、下刀段以及过渡段（最初的切入路径和最后退出路径没有过渡段）。使用柱面安全体时，加工面要被安全体完全包裹，否则生成的连刀路径可能会与加工面发生碰撞。过渡段连刀路径在柱面安全体外表面上生成。

其参数设置界面如下：

参数说明：

参考坐标系—柱面安全体所在的坐标系；

轴向—柱面安全体的轴向；

原点—柱面安全体在参考坐标系下柱面最低点处的圆心；

反向拉伸—柱面安全体沿轴向的拉伸方向，必须包裹加工面；

轴向长度—柱面安全体的轴向长度，必须包裹加工面；

半径—柱面安全体的半径尺寸，必须包裹加工面；

显示安全体—用于设置柱面安全体的参数，可视化；

退刀距离—加工路径起末点沿刀轴方向抬高的距离，生成进刀段和退刀段的路径；

图5柱面模式连刀路径结构及实际连刀路径

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退刀段、抬刀段、下刀段和进刀段的刀轴不变，与相邻切削路径点的刀轴一致。过渡段的生成较为复杂，过渡段的生成分为路径点过渡和刀轴过渡两部分。柱面模式中间过渡段的生成方式与球面模式比较相似。

（本贴是对安全模式的设置和生成的连刀路径做一个说明，后续将跟帖讲解不同安全模式在实际加工中的应用。）

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