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直角銑頭-振飛機(jī)械制造(誠(chéng)信商家)-鏜床用直角銑頭

淺談龍門(mén)銑頭和角度頭的異同

作為機(jī)床行業(yè)中常見(jiàn)的一類(lèi)附件，龍門(mén)銑頭和角度頭被廣泛應(yīng)用于機(jī)床行業(yè)，但是這兩種不同的產(chǎn)品各有各不同的特點(diǎn)，接下來(lái)小編簡(jiǎn)單為大家說(shuō)說(shuō)。

龍門(mén)銑頭指的是銑刀軸可在水平和垂直兩個(gè)平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的銑頭.間單的說(shuō),萬(wàn)d能頭是頭基本上可以轉(zhuǎn)任何角度,對(duì)工件多面多方位加工,而分度頭只是工件在轉(zhuǎn),一把只能加工小的工件,而加工的范圍也是有限的,只能加工旋轉(zhuǎn)軸方向的平面。

而角度頭主要分為機(jī)械式和電氣式2種，其中機(jī)械式又分為自動(dòng)和手動(dòng)。隨著電氣技術(shù)的進(jìn)步，以力矩伺服電機(jī)為主驅(qū)動(dòng)元件的電氣自動(dòng)銑頭在模具、航空等的高速加工中取得廣泛應(yīng)用，但電動(dòng)銑頭力矩偏小，大扭矩、重切削的萬(wàn)d能銑頭還是機(jī)械式居多。萬(wàn)d能角度頭無(wú)論是機(jī)械式還是電氣式，制造工藝都極其復(fù)雜，萬(wàn)d能銑頭技術(shù)主要掌握在西方機(jī)床巨頭手中，令人欣喜的是國(guó)內(nèi)某些大型機(jī)床廠已經(jīng)開(kāi)發(fā)制造出了萬(wàn)d能銑頭，打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷。

龍門(mén)銑頭是一種銑刀軸可在水平和垂直兩個(gè)平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的銑頭。銑刀，是用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時(shí)各刀齒依次間歇地切除工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺(tái)階、溝槽、成形表面和切斷工件等。龍門(mén)銑頭主軸能在相互垂直的兩個(gè)回轉(zhuǎn)面內(nèi)回轉(zhuǎn)，不僅可以完成立銑、平銑工作、還可以在工件一次裝卡中，進(jìn)行各種角度的多面、多棱、多槽的銑削從而完成復(fù)雜的銑削工作。安裝在龍門(mén)銑、落地鏜床的滑枕端面，實(shí)現(xiàn)任意角度的鉆、銑、鏜加工，龍門(mén)銑頭與機(jī)床是通過(guò)一個(gè)過(guò)渡連接墊與機(jī)床連接，這個(gè)需要根據(jù)用戶本身機(jī)床接口尺寸量身定做。

龍門(mén)銑床銑頭的特點(diǎn)

　　銑頭在龍門(mén)銑床的應(yīng)用中發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用，它的加入，使得銑床操作更加方便，剛性足、，性能更加全，下面我們就一起來(lái)看下他們合作后成就了哪些特點(diǎn)？

　　立銑頭與龍門(mén)銑床搭配，雙矩形導(dǎo)軌，因此剛性變強(qiáng)；銑頭裝配滾珠絲杠、氣動(dòng)拉刀，再加上伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，性能發(fā)揮一覽無(wú)余；側(cè)銑搭配V5型龍門(mén)銑，加裝新型獨(dú)li潤(rùn)滑裝置，升降則仍然使用普通減速機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，變頻調(diào)速更加方便；龍門(mén)銑床數(shù)控銑擁有的一鍵式三軸轉(zhuǎn)換數(shù)控系統(tǒng)，能夠簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)編程與面板手動(dòng)操作二合一，快速便捷的實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工；連著搭配，配加同步帶、同步輪，床身進(jìn)退、橫梁上下，均有臺(tái)灣滾珠絲杠搭配，三軸對(duì)刀成為現(xiàn)實(shí)；機(jī)床自身具備的橫梁升降安全連鎖裝置，保證其重復(fù)定位的精度；臺(tái)標(biāo)擺線泵組可實(shí)現(xiàn)連續(xù)潤(rùn)滑，故障率大幅度降低。

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(zhuǎn)控制點(diǎn)為刀尖點(diǎn)，當(dāng)各線性軸和旋轉(zhuǎn)軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠保證當(dāng)前的控制點(diǎn)始終為刀具的刀尖點(diǎn)，這種方式可以有效地簡(jiǎn)化數(shù)控程序的編制和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。而角度頭刀柄五軸聯(lián)動(dòng)也可以分解為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)。因此，可通過(guò)研究將角度頭的刀具尖點(diǎn)的數(shù)據(jù)經(jīng)相關(guān)偏移量的補(bǔ)償轉(zhuǎn)化，使其符合當(dāng)前五坐標(biāo)機(jī)床的控制機(jī)制。

　　以圖2所示說(shuō)明，P點(diǎn)為主軸中心軸線與角度頭刀具中心線交點(diǎn)，Q的點(diǎn)為角度頭安裝刀具后的刀尖點(diǎn)，將實(shí)際刀具的編程控制點(diǎn)Q轉(zhuǎn)移到P點(diǎn)，即假想P點(diǎn)為當(dāng)前程序的實(shí)際加工刀具尖點(diǎn)，而將此過(guò)程中的轉(zhuǎn)化偏移等量值在數(shù)控程序運(yùn)行階段補(bǔ)償。在此過(guò)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(jiǎn)化數(shù)據(jù)的處理邏輯及現(xiàn)場(chǎng)操作者的可操作性，將角度頭的安裝規(guī)定一個(gè)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(duì)線性軸XYZ進(jìn)行補(bǔ)償外，還要考慮旋轉(zhuǎn)軸如何進(jìn)行控制的問(wèn)題。在角度頭固定一個(gè)安裝角度的情況下（本文以沿著X軸正方向?yàn)橛懻摶A(chǔ)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)操作者依據(jù)此要求安裝即可），需按照常規(guī)的五坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)軸后處理進(jìn)行計(jì)算，并按照其運(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)邏輯對(duì)角度頭的90°安裝方向進(jìn)行補(bǔ)償。

　　（2）數(shù)控程序指令實(shí)現(xiàn)。在西門(mén)子840D系統(tǒng)中，數(shù)控程序的指令定義中支持變量調(diào)用、局部變量定義及表達(dá)式計(jì)算等方式，為實(shí)現(xiàn)加工中程序調(diào)用執(zhí)行階段進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)償計(jì)算提供了條件，通過(guò)參數(shù)化編程，實(shí)現(xiàn)角度頭的數(shù)控程序自動(dòng)化控制和補(bǔ)償。

　　在RTCP調(diào)用模式下，將圖2所示的尺寸A的數(shù)值賦值到當(dāng)前調(diào)用的刀具長(zhǎng)度值中，用于在RTCP模式下控制P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，并按90°的朝向?qū)數(shù)值進(jìn)行補(bǔ)償。

　　對(duì)于從角度頭刀具尖點(diǎn)到P點(diǎn)的計(jì)算，可通過(guò)定義Siemens840D系統(tǒng)中的局部變量來(lái)計(jì)算，如HeadLC，該變量賦值為90°角度頭刀柄安裝端面與機(jī)床主軸軸線的垂直距離（固定數(shù)值與當(dāng)前使用的角度頭具體值一致）+實(shí)際的刀具及刀柄長(zhǎng)度（刀尖點(diǎn)到安裝面的距離），該數(shù)值應(yīng)由操作者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)值進(jìn)行修改。

　　所有控制點(diǎn)的坐標(biāo)采用表達(dá)式的方式進(jìn)行描述，在表達(dá)式中將編程前處理APT中的當(dāng)前某點(diǎn)刀軸矢量也輸出到對(duì)應(yīng)軸的計(jì)算表達(dá)式中，在執(zhí)行時(shí)由控制系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)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(shí)際情況會(huì)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(bǔ)償計(jì)算表達(dá)式，99.000是被推算到P點(diǎn)的X軸坐標(biāo)，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（-1.000）是當(dāng)前點(diǎn)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(diǎn)的Y軸坐標(biāo)，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（0.000）是當(dāng)前點(diǎn)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(diǎn)的Z軸坐標(biāo)，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（0.000）是當(dāng)前點(diǎn)角度頭刀軸方向的Z軸矢量分量；B0.000是當(dāng)前主軸B軸旋轉(zhuǎn)的角度，CW=0.000是當(dāng)前工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角度，其中CW為該系統(tǒng)中對(duì)C軸的具體標(biāo)識(shí)。

　　（3）后處理方法實(shí)現(xiàn)。針對(duì)上述討論的實(shí)現(xiàn)方法，在開(kāi)發(fā)后處理工具時(shí)主要考慮如下幾項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

　　常規(guī)加工需要五軸聯(lián)動(dòng)（也可不聯(lián)動(dòng)）點(diǎn)插補(bǔ)的情況下，對(duì)于BC軸的角度的計(jì)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(duì)XYZBC組合）進(jìn)行處理，并在計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上補(bǔ)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(diǎn)插補(bǔ)處理APT中間文件。

　　針對(duì)某些需要局部坐標(biāo)系且刀軸方向與局部坐標(biāo)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(cè)面孔、采用圓弧指令加工圓弧等特征），可在當(dāng)前定向方向上通過(guò)使用ROT命令實(shí)現(xiàn)局部坐標(biāo)系定義，并將當(dāng)前特征加工數(shù)據(jù)經(jīng)空間變換，轉(zhuǎn)換到局部坐標(biāo)系下，實(shí)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(shí)例如圖3所示。

　　以上研究成果可通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了驗(yàn)證性應(yīng)用，驗(yàn)證實(shí)例如圖4所示。