立銑頭的結構及安裝

立銑頭的結構及安裝，立銑頭是銑床上的一個部件，可加大銑床的加工應用范圍，由座體、殼體、主軸座體、主軸構成。座體由楔鐵配合用螺釘緊因在床身垂直導軌上。是空心主軸前端是MORSE NO4圓錐孔，用來安裝銑刀的刀軸，主軸可在縱向和橫向兩個相互垂直的平面內作360轉動，所以能與工作臺面成任意角度。銑削生產加工為減少振動，保證工件的正確定位，可將不使用的手柄進行緊固，棗莊五軸數(shù)控銑頭，以避免因銑削力使工作臺在某一方向產生位置移動。可分別旋緊縱向工作臺緊固螺釘和橫向工作臺緊固手柄以及垂直進給緊固手柄，工作完畢后必須將其松開。

一種數(shù)控角度銑頭的數(shù)控加工控制方法研究

特殊角度頭數(shù)控控制方法研究

（1）控制方法研究。在具備RTCP控制的數(shù)控系統(tǒng)中，程序的旋轉控制點為刀尖點，五軸數(shù)控銑頭價格，當各線性軸和旋轉軸同時運動時，能夠保證當前的控制點始終為刀具的刀尖點，這種方式可以有效地簡化數(shù)控程序的編制和現(xiàn)場應用。而角度頭刀柄五軸聯(lián)動也可以分解為回轉運動和平移運動。因此，可通過研究將角度頭的刀具尖點的數(shù)據(jù)經相關偏移量的補償轉化，使其符合當坐標機床的控制機制。

以圖2所示說明，P點為主軸中心軸線與角度頭刀具中心線交點，Q的點為角度頭安裝刀具后的刀尖點，將實際刀具的編程控制點Q轉移到P點，即假想P點為當前程序的實際加工刀具尖點，而將此過程中的轉化偏移等量值在數(shù)控程序運行階段補償。在此過程中，需要明確的是A尺寸數(shù)據(jù)、B尺寸數(shù)據(jù)以及角度頭的安裝角度，為簡化數(shù)據(jù)的處理邏輯及現(xiàn)場操作者的可操作性，將角度頭的安裝規(guī)定一個固定的方向，如約定角度頭刀具方向沿著X軸正方向。

除了對線性軸XYZ進行補償外，還要考慮旋轉軸如何進行控制的問題。在角度頭固定一個安裝角度的情況下（本文以沿著X軸正方向為討論基礎，在實際應用時操作者依據(jù)此要求安裝即可），需按照常規(guī)的五坐標旋轉軸后處理進行計算，并按照其運動及結構邏輯對角度頭的90°安裝方向進行補償。

（2）數(shù)控程序指令實現(xiàn)。在西門子840D系統(tǒng)中，數(shù)控程序的指令定義中支持變量調用、局部變量定義及表達式計算等方式，為實現(xiàn)加工中程序調用執(zhí)行階段進行數(shù)據(jù)補償計算提供了條件，通過參數(shù)化編程，實現(xiàn)角度頭的數(shù)控程序自動化控制和補償。

在RTCP調用模式下，將圖2所示的尺寸A的數(shù)值賦值到當前調用的刀具長度值中，用于在RTCP模式下控制P點的運動，并按90°的朝向對B數(shù)值進行補償。

對于從角度頭刀具尖點到P點的計算，可通過定義Siemens840D系統(tǒng)中的局部變量來計算，如HeadLC，該變量賦值為90°角度頭刀柄安裝端面與機床主軸軸線的垂直距離（固定數(shù)值與當前使用的角度頭具體值一致）+實際的刀具及刀柄長度（刀尖點到安裝面的距離），該數(shù)值應由操作者根據(jù)現(xiàn)場實際數(shù)值進行修改。

所有控制點的坐標采用表達式的方式進行描述，在表達式中將編程前處理APT中的當前某點刀軸矢量也輸出到對應軸的計算表達式中，在執(zhí)行時由控制系統(tǒng)自動計算終數(shù)據(jù)。比如可處理為如下格式：

DEF REAL HeadLC=211；其中的211為具體數(shù)據(jù)，根據(jù)實際情況會有不同。

N26G00X=99.000+HeadLC×(-1.000)Y=0.000+HeadLC×(0.000)Z=170.000+HeadLC×(0.000)B0.000CW=0.000

其中，X=99.000+HeadLC×(-1.000)是X軸的補償計算表達式，99.000是被推算到P點的X軸坐標，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（-1.000）是當前點角度頭刀軸方向的X軸矢量分量；Y=0.000+HeadLC×(0.000)，0.000是被推算到P點的Y軸坐標，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（0.000）是當前點角度頭刀軸方向的Y軸矢量分量；Z=170.000+HeadLC×(0.000)，170.000是被推算到P點的Z軸坐標，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（0.000）是當前點角度頭刀軸方向的Z軸矢量分量；B0.000是當前主軸B軸旋轉的角度，CW=0.000是當前工作臺旋轉的角度，其中CW為該系統(tǒng)中對C軸的具體標識。

（3）后處理方法實現(xiàn)。針對上述討論的實現(xiàn)方法，在開發(fā)后處理工具時主要考慮如下幾項關鍵環(huán)節(jié)：

常規(guī)加工需要五軸聯(lián)動（也可不聯(lián)動）點插補的情況下，對于BC軸的角度的計算，限定角度頭安裝角度（此處限定在Ｘ軸正方向上），可按常規(guī)的五軸后處理算法（針對XYZBC組合）進行處理，并在計算結果的基礎上補償角度頭的90°值到已得到的B軸數(shù)據(jù)中，CAM數(shù)控編程按常規(guī)五軸編制刀路軌跡，并按點插補處理APT中間文件。

針對某些需要局部坐標系且刀軸方向與局部坐標系Z軸平行的情況（如采用固定循環(huán)指令方式加工斜面或側面孔、采用圓弧指令加工圓弧等特征），可在當前定向方向上通過使用ROT命令實現(xiàn)局部坐標系定義，并將當前特征加工數(shù)據(jù)經空間變換，轉換到局部坐標系下，實現(xiàn)特征加工，CAM數(shù)控編程按常規(guī)五軸編制刀路軌跡，并按固定循環(huán)、圓弧特征處理APT中間文件，編程實例如圖3所示。

以上研究成果可通過軟件開發(fā)的方式實現(xiàn)，并進行了驗證性應用，驗證實例如圖4所示。

　90度直角銑頭在精鏜氣缸體曲軸孔上的工藝應用分析

隨著國內發(fā)動機行業(yè)的飛速發(fā)展，產品更新?lián)Q代加速，零部件的制造精度越來越高，五軸數(shù)控銑頭哪個牌子好，與之相反的新品開發(fā)周期愈來愈短，快速試制成為一種趨勢。某廠針對柴油機主要自制件之一氣缸體曲軸孔精加工工藝準備周期長、工裝復雜、成本高的難點，突破常規(guī)采用專機進行線鏜排加工的工藝，采用90度直角銑頭在加工中心上完成加工，對提高工裝柔性，五軸數(shù)控銑頭定做，縮短制造周期，實現(xiàn)快速試制上取得了很大的進步。

90度直角銑頭精鏜氣缸體曲軸孔工藝可保證產品的快速試制要求，并具有一定的調整范圍以適應產品的變化，在產品試制期間是一種比較理想的氣缸體曲軸孔精加工方法。