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刀轴
刀轴标签页控制刀具切削时的方向（即刀轴矢量），是多轴加工的核心参数。大多数模料刀路默认使用垂直刀轴（即标准三轴加工，刀具始终沿 +Z 方向），无需修改；只有在需要侧壁加工、规避干涉或利用五轴机床特性时，才需切换到其他刀轴类型。
页面顶部通过刀轴类型下拉列表选择刀轴方式，选择后下方面板切换为对应的参数区域。所有刀轴类型均包含一组通用的限制范围、光顺和碰撞规避参数。
刀轴类型总览
| 索引 |
类型名称 |
简述 |
典型用途 |
| 0 |
垂直 |
刀轴始终沿工件坐标系 +Z 方向，刀具垂直于工作台。 |
三轴加工（绝大多数模料刀路默认值）。 |
| 1 |
前倾/侧倾 |
刀轴相对于曲面法线或行走方向，设置一个固定的前倾角和侧倾角。 |
使刀具侧刃参与切削，改善侧壁或浅坡面加工质量；避免刀尖零速切削。 |
| 2 |
朝向点 |
刀轴始终朝向空间中的一个固定目标点。 |
回转体或具有单一焦点几何特征的加工。 |
| 3 |
自点 |
刀轴从空间中的一个固定起始点出发（与"朝向点"方向相反）。 |
类似朝向点，但刀尖方向相反。 |
| 4 |
朝向直线 |
刀轴始终指向一条固定的参考直线（由点+方向向量定义）。 |
具有旋转对称性或围绕某轴加工的场景。 |
| 5 |
自直线 |
刀轴从一条固定参考直线出发（与"朝向直线"方向相反）。 |
类似朝向直线，但刀尖方向相反。 |
| 6 |
朝向曲线 |
刀轴指向一条参考曲线（选取 PM 中的图案线）。 |
导向曲线控制刀轴方向的复杂曲面加工。 |
| 7 |
自曲线 |
刀轴从一条参考曲线出发（与"朝向曲线"方向相反）。 |
类似朝向曲线，但刀尖方向相反。 |
| 8 |
固定方向 |
刀轴沿用户指定的固定矢量方向（I/J/K 分量）。 |
非垂直轴加工，如斜面铣削、拼版模加工。 |
| 9 |
自动 |
由软件根据曲面法线和机床限制自动计算最优刀轴方向，在各刀位点连续变化。 |
五轴联动复杂曲面加工；追求最大化刀具接触效率。 |
各刀轴类型特有参数
垂直
垂直模式无需填写方向参数，刀轴固定为 +Z。以下特有参数用于微调角度行为：
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 固定角度模式 |
选择是否在垂直刀轴基础上附加一个固定偏转角度。 |
无 / 仰角 / 方位角 |
选"无"时固定角度值输入框禁用。 |
| 固定角度值 |
当固定角度模式不为"无"时，填写偏转角度值。 |
数值（度） |
仅在固定角度模式为仰角或方位角时可编辑。 |
前倾/侧倾
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 前倾角（Lead） |
刀轴沿行走方向的前后俯仰角度。 |
数值（度） |
0 表示垂直；非 0 时刀轴沿切削方向前后俯仰。 |
| 侧倾角（Lean） |
刀轴垂直于行走方向的侧向倾斜角度。 |
数值（度） |
结合前倾角使用，适合侧壁精加工。 |
| 倾角计算模式 |
前倾/侧倾角的计算参考基准。 |
接触点法线 / 垂直 / 预览线法向 / PM2012R2 |
影响倾角在不同曲率位置的实际表现。 |
| 固定角度模式 |
同垂直模式，可在前倾/侧倾基础上叠加固定偏转角。 |
无 / 仰角 / 方位角 |
— |
| 固定角度值 |
见垂直模式说明。 |
数值（度） |
— |
前倾角、侧倾角的正负号对应的确切倾斜方向，以 PowerMILL 帮助中的角度约定为准。
朝向点 / 自点
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 目标点 X / Y / Z |
刀轴所朝向（或出发自）的目标点坐标。 |
数值（mm） |
坐标在工件坐标系中指定。 |
| 位置模式 |
确定目标点的定义方式。 |
刀具路径 / 预览线框 / PM2012R2 |
影响目标点与刀路的绑定方式。 |
| 固定角度模式 |
同垂直模式。 |
无 / 仰角 / 方位角 |
— |
| 固定角度值 |
见垂直模式说明。 |
数值（度） |
— |
朝向直线 / 自直线
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 参考点 X / Y / Z |
参考直线上的起始点坐标。 |
数值（mm） |
与方向向量共同定义参考直线。 |
| 方向向量 I / J / K |
参考直线的方向向量分量。 |
数值（无量纲，建议单位向量） |
与参考点结合确定直线在空间中的位置和方向。 |
| 位置模式 |
同朝向点。 |
刀具路径 / 预览线框 / PM2012R2 |
— |
| 固定角度模式 |
同垂直模式。 |
无 / 仰角 / 方位角 |
— |
| 固定角度值 |
见垂直模式说明。 |
数值（度） |
— |
朝向曲线 / 自曲线
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 参考曲线（图案） |
选择 PM 中已有的图案线（Pattern）作为刀轴导向曲线。 |
下拉选择（列出 PM 中已有图案） |
刀轴在每个刀位点指向或背离该曲线上的最近点。 |
| 位置模式 |
同朝向点。 |
刀具路径 / 预览线框 / PM2012R2 |
— |
| 固定角度模式 |
同垂直模式。 |
无 / 仰角 / 方位角 |
— |
| 固定角度值 |
见垂直模式说明。 |
数值（度） |
— |
固定方向
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 方向向量 I / J / K |
刀轴的固定方向向量分量。 |
数值 |
可手动输入，也可单击右侧拾取按钮在 PM 中通过几何交互获取 IJK 值。 |
自动
自动模式无需填写方向向量，所有参数在通用参数区中设置（见下节）。软件根据曲面法线连续计算各刀位点的最优刀轴方向。
通用参数（所有刀轴类型共用）
以下参数在所有刀轴类型中均可设置，用于限制刀轴运动范围、光顺刀轴轨迹、规避碰撞。
方位角与仰角限制
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 方位角最小值 |
刀轴方位角（绕 Z 轴的旋转角）的下限。 |
数值（度） |
与最大值共同限制刀轴的水平旋转范围。 |
| 方位角最大值 |
刀轴方位角的上限。 |
数值（度） |
— |
| 仰角最小值 |
刀轴仰角（偏离 Z 轴的倾斜角）的下限。 |
数值（度） |
勾选"投影到平面"后，此项和最大值禁用。 |
| 仰角最大值 |
刀轴仰角的上限。 |
数值（度） |
— |
| 投影到平面 |
勾选后，将刀轴投影到 XY 平面，仰角范围参数被忽略。 |
勾选/不勾 |
适用于需要刀轴保持水平分量的场景。 |
角度限制方式
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 限制方向（旋转轴配置/手动） |
选择角度限制的参考坐标系方式：按机床旋转轴配置自动确定，或手动指定工作平面。 |
旋转轴配置 / 手动 |
选"手动"时，工作平面下拉列表出现，用于指定参考坐标系。 |
| 工作平面 |
当限制方向为"手动"时，选择参考的工作坐标平面。 |
下拉选择（PM 中已有工作平面） |
仅在"手动"模式下可见。 |
| 使用机床 |
勾选后，角度计算参照实际机床运动学模型。 |
勾选/不勾 |
需在工件参数中已配置机床型号。 |
光顺参数
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 光顺 |
勾选后启用刀轴方向整体光顺，减少刀轴急剧变化。 |
勾选/不勾 |
适合五轴联动时降低转台加速度冲击。 |
| 仰角光顺方式 |
选择仰角方向的光顺处理方式。 |
无 / 光顺 / 曲面上阶梯 / 连接阶梯 |
"光顺"使角度渐变；阶梯模式在特定位置生成台阶状过渡。 |
| 仰角光顺角度值 |
仰角光顺时允许的最大角度变化量。 |
数值（度） |
— |
| 方位角光顺方式 |
选择方位角方向的光顺处理方式，选项同仰角光顺方式。 |
无 / 光顺 / 曲面上阶梯 / 连接阶梯 |
— |
| 方位角光顺角度值 |
方位角光顺时允许的最大角度变化量。 |
数值（度） |
— |
| 光顺距离 |
光顺效果的作用距离（在指定长度范围内对刀轴角度进行插值平滑）。 |
数值（mm） |
对仰角和方位角光顺均生效。 |
碰撞规避
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 碰撞规避 |
勾选后在计算刀轴时自动检测并规避刀具与模型的碰撞，通过倾斜刀轴来绕过障碍。 |
勾选/不勾 |
启用后下方规避参数区域可编辑。 |
| 规避方式 |
当检测到碰撞时，选择倾斜刀轴的策略。 |
前倾 / 侧倾 / 先前倾后侧倾 / 先侧倾后前倾 / 指定方向 / 自动 |
"自动"由软件综合判断最优方案。 |
| 刀头间隙 |
碰撞规避时刀头与模型之间需保持的安全距离。 |
数值（mm） |
— |
| 刀柄间隙 |
碰撞规避时刀柄与模型之间需保持的安全距离。 |
数值（mm） |
— |
| 碰撞处理方式 |
当碰撞无法通过倾斜刀轴解决时，选择退而求其次的处理策略。 |
移去刀具路径 / 移动刀轴 |
"移去"删除碰撞段刀路；"移动刀轴"尝试继续调整。 |
| 减速角度（阻尼角） |
在"移动刀轴"模式下，刀轴调整的最大角速度限制，防止刀轴突然大幅偏转。 |
数值（度） |
仅在规避方式选"移动刀轴"时可编辑。 |
加工轴控制（高级）
界面上这组参数位于名为"加工轴控制"的可勾选分组内，用于在五轴加工中对刀轴施加额外约束，适用于有特殊机床运动要求的场景。该分组仅在部分刀轴类型（垂直、前倾/侧倾、自动等）下出现，且各子项会随所选"指定的方向"模式动态显示或隐藏。
| 参数（界面标签） |
说明 |
取值 |
备注 |
| 加工轴控制（分组开关） |
勾选该分组标题的复选框后，启用下方的约束选项。 |
勾选/不勾 |
仅在部分刀轴类型中出现。 |
| 指定的方向 |
选择约束刀轴方向的方式。 |
自由 / 极坐标 / 行程方向 / 固定方向 |
"自由"不施加额外约束；"行程方向"使刀轴在行走方向平面内旋转；"固定方向"锁定刀轴在某一指定方向。不同刀轴类型下可选项略有差异。 |
| 旋转中心 |
指定刀轴旋转的中心点。 |
下拉选择（PM 中已有参考点） |
— |
| 轴 |
固定方向模式下选择锁定的旋转轴。 |
X / Y |
— |
| 偏移（轴偏移） |
锁定轴的偏移量。 |
数值（mm） |
— |
| 偏移角 |
在约束方向基础上的附加偏移角度。 |
数值（度） |
— |
| 方位角 / 仰角（固定方向） |
固定方向模式下目标方向的方位角与仰角。 |
数值（度） |
仅"固定方向"模式下出现。 |
| 最大角度修正 / 光顺距离（方向向量光顺） |
对约束后的刀轴方向向量做光顺时，允许的最大角度偏差与作用距离。 |
数值（度 / mm） |
— |
其他通用参数
| 参数 |
说明 |
取值 |
备注 |
| 次要参数 |
勾选后显示或启用附加的次级刀轴调整参数（具体内容因策略而异）。 |
勾选/不勾 |
— |
| 显示刀轴 |
勾选后在 PM 视图中以可视化箭头显示每个刀位点的刀轴方向，便于检查。 |
勾选/不勾 |
仅影响 PM 显示，不影响计算结果。 |
多轴加工应用说明
模料刀路中的刀轴设置主要面向以下场景：
三轴加工（默认）：保持"垂直"类型即可，刀具沿 +Z 方向加工，适合绝大多数模具型腔和型芯。
四轴/五轴加工：在需要加工侧壁、斜面或具有复杂几何的工件时，切换刀轴类型。典型应用：
- 使用前倾/侧倾改善浅坡面（小仰角区域）的精加工质量，避免刀尖零速切削导致的表面质量问题；
- 使用朝向点/自点或朝向直线/自直线处理具有旋转对称特征的零件；
- 使用自动配合碰撞规避，让软件在五轴联动中自动找到不干涉的刀轴姿态；
- 使用固定方向将刀轴锁定在某个斜面法线方向，实现定向三轴加工（3+2 模式）。
角度限制的意义：方位角和仰角范围与机床的旋转轴行程直接对应，设置合理的范围可避免机床超行程。建议结合实际机床规格设置这两个区间。
操作步骤
- 在刀路参数列表中单击某条具体刀路，切换到"刀轴"标签。
- 从顶部"刀轴类型"下拉列表中选择所需的刀轴方式（默认为"垂直"）。
- 根据所选类型，填写相应的方向参数（目标点坐标、方向向量或倾角等）。
- 如需限制刀轴的运动范围，在"方位角/仰角最小/最大值"中填写允许的角度区间。
- 如需光顺刀轴轨迹（主要用于五轴联动），勾选"光顺"并设置相应的光顺方式和距离。
- 如需自动规避碰撞，勾选"碰撞规避"，选择规避方式并设置安全间隙。
提示
- 三轴加工无需修改此页：默认的"垂直"刀轴适合绝大多数模料加工场景，无需改动。
- 前倾角改善浅坡面质量：对于仰角小于 30° 的浅坡面，设置 5°~15° 前倾角可显著提升表面光洁度，同时避免刀尖球心参与切削。
- 角度范围务必与机床匹配：仰角和方位角限制必须在机床旋转轴实际行程范围内，否则会导致超行程报警或刀路被大量删除。
- 碰撞规避不能替代良好的刀具选型：碰撞规避是补救措施，实际编程时应优先选择合适长度的刀具和夹持配置，再考虑依赖软件规避。
- "显示刀轴"用于调试：计算完成后勾选"显示刀轴"，可在 PM 中直观检查每个刀位的刀轴方向是否合理，确认无误后再取消勾选以保持视图整洁。
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