唐晓亮 常 赟 郭红宇

（1.北京华航无线电测量研究所，北京 100013；2.苏州麦晟达信息科技有限公司，苏州 215000）

随着现代设计技术和制造技术的不断发展，如发动机叶轮和模具等产品设计越来越趋向于复杂化和集成化。复杂曲面构型和结构高度集中成为常态，会导致传统的三轴或者四轴加工难以满足设计需求，因此五轴联动加工技术的应用需求越来越大。五轴联动加工技术具有一次装夹可连续加工多面的显著优势，还具有加工质量好、效率高以及刀具可达性好等特点，能够充分避免过切、撞刀以及清角不到位等问题。但是，与传统的三轴或四轴加工相比，五轴联动加工应用的最大难点在CAM 编程的复杂性和后处理器的适配性两个方面。

五轴联动加工是在产品模型CAM 编程的基础上实现的。但是，五轴联动加工的CAM 编程并非简单的X、Y和Z 这3 个方向上的直线运动轨迹，而是增加了两个旋转方向后的合成空间轨迹。其中，刀位和加工轴的确定需要经过多次坐标变换和空间几何运算，同时要考虑各轴之间的协调性，以防碰撞和干涉等[1]。因此，五轴联动加工的CAM 编程复杂性较高。因为主流的CAM 软件如UG 软件、CATIA 软件以及PROE 软件等均对五轴联动加工的编程技术有大量研究，所以编程技术较为成熟。CAM 编程输出为刀位轨迹（也称刀路），但刀位轨迹不能直接用于机床的加工，因为不同的五轴联动机床的结构和运动形式不同，所以实现刀位轨迹的机床运动轨迹也不同，必须经过后置处理将刀位轨迹数据文件转换成指定数控机床能够执行的数控程序（即机床NC 代码）才可以用于具体机床的加工。……