蘇州學(xué)習(xí)數(shù)控學(xué)校

（一）五軸數(shù)控加工基礎(chǔ)回顧

1、五軸機(jī)床結(jié)構(gòu)與運(yùn)動學(xué)原理

<1>常見五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)類型（如雙擺頭式、雙轉(zhuǎn)臺式、擺頭轉(zhuǎn)臺混合式）分析

<2>五軸機(jī)床的運(yùn)動軸定義與運(yùn)動學(xué)模型建立方法

<3>五軸機(jī)床的各軸行程范圍與工作空間探討

2、五軸數(shù)控編程基礎(chǔ)

<1>五軸數(shù)控編程中的坐標(biāo)系設(shè)定（工件坐標(biāo)系、機(jī)床坐標(biāo)系、局部坐標(biāo)系等）

<2>五軸加工的基本編程指令（如 G0*.1、G4*.4 等）與編程格式

<3>五軸刀具路徑規(guī)劃的基本原則與方法（包括刀具軸矢量控制、投影加工、多軸聯(lián)動加工等）

<4>五軸編程中的刀具半徑補(bǔ)償與長度補(bǔ)償應(yīng)用

（二）五軸后處理原理與開發(fā)環(huán)境

1、后處理的作用與原理

<1>后處理在數(shù)控加工中的地位與作用概述

<2>后處理的基本工作流程（從數(shù)控程序到機(jī)床可執(zhí)行代碼的轉(zhuǎn)換過程）

<3>后處理中的運(yùn)動學(xué)變換原理（平移、旋轉(zhuǎn)等）與算法實(shí)現(xiàn)

2、五軸后處理開發(fā)環(huán)境搭建

<1>主流后處理開發(fā)軟件（如 NX/Post Builder、CATIA/Post Processor Generator 等）的介紹與選擇

<2>開發(fā)環(huán)境的安裝與配置步驟詳解

<3>開發(fā)環(huán)境的界面與功能模塊介紹（如機(jī)床參數(shù)設(shè)置、指令格式定義、代碼生成器等）

（三）五軸后處理定制化制作

1、機(jī)床運(yùn)動學(xué)參數(shù)設(shè)置

<1>根據(jù)五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)類型，在開發(fā)環(huán)境中準(zhǔn)確設(shè)置各運(yùn)動軸的參數(shù)（如軸名稱、軸行程、軸方向等）

<2>定義機(jī)床的旋轉(zhuǎn)軸中心位置與工作臺尺寸等關(guān)鍵參數(shù)

<3>處理機(jī)床的奇異點(diǎn)與關(guān)節(jié)限制問題的方法與技巧

2、數(shù)控指令系統(tǒng)定制

<1>分析目標(biāo)機(jī)床的數(shù)控指令集，定制符合機(jī)床要求的 G 代碼、M 代碼格式與功能

<2>實(shí)現(xiàn)特殊指令（如高速高精指令、宏程序指令等）的轉(zhuǎn)換與輸出

<3>對刀具補(bǔ)償指令、坐標(biāo)系設(shè)定指令等進(jìn)行個性化設(shè)置

3、后處理程序的生成與調(diào)試

<1>利用開發(fā)環(huán)境生成后處理程序文件

<2>通過樣例數(shù)控程序進(jìn)行后處理測試，檢查輸出代碼的正確性

<3>調(diào)試過程中常見問題（如代碼格式錯誤、運(yùn)動軌跡偏差等）的分析與解決方法

<4>對后處理程序進(jìn)行優(yōu)化與完善，提高代碼的可讀性與執(zhí)行效率

（四）Vericut 仿真軟件基礎(chǔ)

1、VT 軟件概述與界面介紹

<1>Vericut 軟件在數(shù)控加工仿真中的應(yīng)用范圍與優(yōu)勢

<2>VT 軟件的主界面布局（如菜單欄、工具欄、視圖窗口、信息窗口等）介紹

<3>常用功能模塊（如項(xiàng)目管理、機(jī)床構(gòu)建、刀具庫管理、數(shù)控程序加載等）的功能與操作方法

2、VT 仿真基本流程

<1>創(chuàng)建仿真項(xiàng)目的步驟與要點(diǎn)（包括選擇機(jī)床模型、定義毛坯與夾具、設(shè)置加工坐標(biāo)系等）

<2>數(shù)控程序的導(dǎo)入與解析方法

<3>啟動仿真與仿真過程的控制（如單步執(zhí)行、連續(xù)執(zhí)行、暫停、回退等）

<4>仿真結(jié)果的查看與分析（如加工余量分布、刀具軌跡顯示、碰撞檢測報告等）

（五）五軸加工在 Vericut 中的仿真與優(yōu)化

1、五軸機(jī)床模型構(gòu)建與校準(zhǔn)

<1>根據(jù)實(shí)際五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，在 VT 軟件中構(gòu)建精確的機(jī)床模型（包括床身、主軸、工作臺、旋轉(zhuǎn)軸等部件）

<2>對機(jī)床模型進(jìn)行運(yùn)動學(xué)校準(zhǔn)，確保仿真的準(zhǔn)確性

<3>導(dǎo)入機(jī)床控制系統(tǒng)文件，實(shí)現(xiàn)仿真與實(shí)際機(jī)床控制的一致性

2、五軸刀具與夾具設(shè)置

<1>在 VT 軟件中創(chuàng)建五軸加工所需的刀具庫，定義各種刀具的幾何參數(shù)與切削參數(shù)

<2>設(shè)計(jì)與安裝夾具模型，設(shè)置夾具的定位與夾緊方式

<3>分析刀具與夾具在五軸加工中的干涉情況，并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整

3、五軸加工過程仿真與碰撞檢測

<1>進(jìn)行五軸數(shù)控程序的仿真運(yùn)行，觀察刀具與工件、夾具、機(jī)床部件之間的相對運(yùn)動

<2>利用 VT 軟件的碰撞檢測功能，提前發(fā)現(xiàn)加工中的碰撞隱患，并確定碰撞發(fā)生的位置與時間

<3>針對碰撞問題，提出修改機(jī)床參數(shù)、刀具路徑、夾具設(shè)計(jì)等解決方案

4、仿真結(jié)果分析與加工優(yōu)化

<1>分析仿真得到的加工精度（如尺寸偏差、形狀誤差等）與表面質(zhì)量（如粗糙度）結(jié)果

<2>根據(jù)分析結(jié)果，對五軸加工工藝參數(shù)（如切削速度、進(jìn)給量、切削深度等）進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整

<3>重新進(jìn)行仿真驗(yàn)證，直至達(dá)到滿意的加工效果，輸出優(yōu)化后的數(shù)控程序與仿真報告

（六）綜合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)與案例分析

1、綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施

<1>提供多個具有代表性的五軸數(shù)控加工零件案例（如航空航天零部件、模具等）

<2>學(xué)員分組進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，包括根據(jù)零件圖紙制定五軸加工工藝、編寫數(shù)控程序、制作后處理程序、進(jìn)行 VT 仿真優(yōu)化等全過程

<3>教師在項(xiàng)目實(shí)施過程中進(jìn)行全程指導(dǎo)，及時解決學(xué)員遇到的問題

2、案例分析與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

<1>對各小組完成的項(xiàng)目成果進(jìn)行展示與分析

<2>總結(jié)項(xiàng)目實(shí)施過程中的成功經(jīng)驗(yàn)與不足之處

<3>探討五軸后處理制作與 VT 仿真在不同行業(yè)、不同零件加工中的應(yīng)用技巧與發(fā)展趨勢