5 轴 CNC：使用 IJK UVW 矢量对 5 轴变换平面进行编程
不久前，我收到了一篇关于我之前的博客文章的评论——“5 轴编程：使用工具向量编程”——询问如何使用 IJK UVW 矢量标记而不是他们的 5 轴 CNC 机床上的传统 ABC 旋转轴名称。我想我会写这篇文章作为回应，而不是仅仅回复该评论。由于这将是 5 轴 CNC 基础系列的续篇，我建议您阅读并理解使用 IJK 刀具矢量作为本文的前导。
使用向量创建 5 轴变换平面背后的想法与在任何具有 5 轴的机器上使用 IJK 工具向量编程工具运动的想法完全相同；但是，不同之处在于您将拥有两个独立的向量……其中一个使用 IJK，第二个使用 UVW。您需要两个单独的“腿”来执行此功能的原因是您不能指定一个只有一个轴的平面。我将使用房间内的地板作为类比……如果没有至少两堵墙，您将无法在房间中创建地板。只有一个，地板会简单地围绕那个单一的轴旋转，并且实际上可以指向任何方向。为了容纳变换平面的两条腿，并且因为我们要最终确定 Z 轴的方向，我们将使用 X 轴和 Y 轴作为我们的腿，或者是所需变换平面的墙壁。
下面是一个 G 代码示例，用于在我们的 5 轴 CNC 铣床上使用 IJK UVW 矢量（绕 Y 轴旋转 90 度）指定上图中显示的变换平面。原来的零部分是一个 6” x 6” x 6” 立方体的顶部中心：
G68.2 X3.0 Y-3.0 Z-6.0 I0 J0 K-1 U0 V1 W0
IJK 指定红色箭头（X 轴）的方向。箭头的 X 和 Y 方向没有从其原始方向移动，并且在两个方向上仍然与原点对齐。只有 Z 轴方向发生了变化……它现在指向负 Z 方向……因此我们使用负方向 (-1)。如果这是一个正值 (+1) (I0 J0 K1)，红色箭头将指向上方，Z 轴将指向零件的左侧。
UVW 指定绿色箭头（Y 轴）的方向。要指定箭头的方向，我们只需要在 Y 轴方向上使用正一 (+1) 值 - 如果我们在顶部加工，这恰好是 Y 轴的相同方向零件……对于 Y 轴仍与其原始方向对齐的任何变换平面，此 UVW 向量都是相同的。但是，如果 V 标记 (U0 V-1 W0) 使用负数 (-1)，则绿色箭头将指向零件的前部（相差 180 度），并且 Z 轴将具有朝向零件的左侧。
正如您所见，只要稍加理解，这实际上并不难可视化或编程。在这个例子中，我们使用了一个简单的 90 度围绕一个轴的旋转，但同样的原理可以用于指定任何所需的任何变换平面所需的任何复合旋转角度。就像将红色和绿色箭头指向它们需要指向的方向一样简单，Z 轴将始终垂直于创建的平面。
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