加工基础：刀具路径简介

我们创建了加工基础系列以帮助您复习 CAM 知识，无论您是在机加工车间工作还是刚刚入门。我们伯明翰技术中心的内部机械师主持每一集，并提供工具/过程的详细概述。在上一版中，我们介绍了后处理器。在这里，我们介绍了刀具路径，您将深入了解从 2D 到 5 轴的各种刀具路径类型，以及如何使用 Fusion 360 对其进行编程。

您可能听说过有关 2D、3D 和全 5 轴同步的刀具路径。但是这些术语是什么意思？在本文中，我们将准确解释这一点，以及我们如何在 Fusion 360 中对这些刀具路径进行编程。

什么是 2D 刀具路径？

最基本的刀具路径类型是 2D。顾名思义，2D 刀具路径在切削时只能在二维或机床的两个轴上移动。通常，这些是 x 和 y 轴。如果我们在上面的视频中查看我们的机器，我们可以看到一个 2D 刀具路径在运行。您可以看到刀具确实在 z 轴上下降，但是当实际的切削路径开始时，刀具仅在平面 x y 平面上移动。

什么是 2.5D 刀具路径？

2D 刀具路径的下一步是 2.5D 刀具路径。 2.5D 刀具路径是指我们采用 2D 路径并为其添加多个深度。之所以将它们称为 2.5D 而不是 3D，是因为该工具仍然只能在两个轴上移动。我们有一个 2D 通道，工具在 zed 中向上或向下步进，然后重复相同的 2D 路径。

什么是 3D 刀具路径？

下一种刀具路径是 3D 刀具路径。这一次，我们在切割材料时将所有三个轴都移动到 x、y 和 z 轴。我们现在可以创建更复杂的几何体，例如曲面。在上面的视频中，您可以看到 3D 刀具路径在运行，而坡道工具会创建圆角。工具在 x 和 y 方向移动，同时在 zed 中连续向下移动。

在这个阶段，我们已经使用了所有三个线性轴。所以下一步是引入一个旋转轴。现在，这仅取决于您机器的可用设置。有些机器只有三个线性轴，这意味着除了 3 轴刀具路径之外的任何东西都是不可能的。有些机器有一个额外的旋转轴，而其他像上面视频中使用的机器有两个额外的旋转轴。如需更多信息，请务必观看铣床的加工基础视频。

什么是 5 轴刀具路径？

由于我的机器有两个旋转轴，因此我可以在 3 轴刀具路径上运行。一种选择是使用 4 轴刀具路径，正如您可能猜到的那样，它使用我的三个线性轴并引入一个旋转轴。此选项将使我能够使用我的切割工具更好地访问零件上的区域，因为我现在可以相对于工具旋转我的零件。下一阶段是使用我的三个线性轴和两个旋转轴的 5 轴刀具路径。这个选项让我再次获得更大的访问权限，因为我可以使用旋转轴的组合来访问更多区域。我还可以控制我的工具与零件接触的角度，这意味着我可以影响表面质量。

什么是 3+2 刀具路径？

您可能听说过的另一个术语是 3+2 刀具路径。您可能想知道为什么这与 5 轴刀具路径不同。主要区别在于切割零件时可以移动多少轴。对于 5 轴刀具路径，所有五个轴都可以在切割零件时移动。但对于 3+2 刀具路径，您可以使用旋转轴在远离材料的情况下相对于刀具重新定位零件。旋转轴重新定位零件后，刀具路径的运行方式与任何其他 2D 或 3D 刀具路径相同。

在视频中，您可以看到 3+2 刀具路径的示例。您会注意到切割零件的标准 2D 刀具路径。刀具移开，旋转轴重新定位零件，然后刀具回到零件上并在 3 轴上加工。使用旋转轴在刀具路径上定位以及刀具路径本身的性质使其成为 3+2 刀具路径。

将这些知识应用于 Fusion 360

现在我们了解了不同类型的刀具路径，让我们看看 Fusion 360 内部，看看我们如何对它们进行编程。 Fusion 360 将铣削的刀具路径策略分为 2D、3D 和多轴。在这里，我们可以看到应用了 2D 轮廓路径，仅出现在 x 和 y 方向。如果我对此进行编辑，我可以添加多个深度并将其转换为 2.5D 刀具路径。

从我的 3D 策略列表中，我有一个斜坡刀具路径，它在运行时同时在 x、y 和 z 轴上移动刀具路径。转到多轴选项，我有一个旋转刀具路径，它是一个使用一个旋转轴的 4 轴刀具路径。我还有一个 swarf，它是一个完整的 5 轴同步路径。您会记得我们还讨论了 3+2 刀具路径，这是我们使用旋转轴但仅用于定位的情况。使用刀具方向，我可以将任何刀具路径从 2 轴或 3 轴版本转换为 3+2 刀具路径。我需要通过从卡中设置我的新轴方向来在几何选项卡中打开此选项。然后，关于刀具路径编程的其他一切都是一样的。