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銑頭-直角銑頭-振飛銑頭

數控機床臺灣銑頭回轉軸的定位夾緊方式  

   首先必須將所要加工件臺灣銑頭的全部信息，包括工藝過程、刀具運動軌跡及走刀方向、位移量、工藝參數（主軸轉速、進給量、切削深度）以及輔助動作（換刀、變速、冷卻、夾緊、松開）等，按加工順序采用標準或規定的程序指令編寫出正確的數控銑加工數控加工程序，然后輸入到數控設備的控制系統中，隨后控制系統按數控程序的要求控制數控機床對零件進行加工。所謂數控編程，一般指包括零件圖樣分析、工藝分析與設計、圖形數學處理、編寫并輸入程序清單、程序校驗的全部工作過程。  

   端齒盤式定位夾緊機構具有固定角度分度定位功能，通過動齒盤與靜齒盤的脫開、轉位和嚙合即可實現回轉軸的鎖緊和的分度定位。臺灣銑頭其zui小分度單位受齒盤的齒數限制，由于誤差平均效應，齒盤的齒數越多，定位精度也越高，常用的端齒盤定位精度一般可達±2”以上。同時端齒盤還具有傳動扭矩大、傳動剛性好等特點，設計中為了保證分度定位能夠提供足夠的扭矩和較高的保持剛性，通常通過液壓拉釘或碟簧等機構在軸向方向上對端齒盤施加一定的軸向預緊力來鎖緊動。

直角銑頭的五大結構特點

　　1．銑頭滑套的移動靠旋動手輪，通過一對傳動齒輪帶動導柱使其移動，刻度盤每轉一小格，滑套移動0.01毫米，每轉一周，滑套移動2.5毫米。

　　2．主軸結構形成采用銑床、車床、鏜床的典型結構，其特點是鋼性好，能承受較大負荷，熱變形小。

　　3．滑套的夾緊由兩楔塊楔緊來實現，旋轉絲桿端部的四方頭，使兩個半圓楔塊向中間移動，將主軸滑套鎖緊。楔塊的半圓面及螺紋是自鎖的，因此夾緊比較可靠，不會因切削振動而松動

。

　　4．潤滑傳動箱體內采用30號機械油通過齒輪泵及分油器將油配到齒輪和滾動軸承處。

　　5．主軸前后軸承的潤滑均采用1號合成鈉基脂，在裝配和維修時，必須在軸承處涂上適量鈉基脂，以保證正常運轉。

　　銑頭采用手動方式，固定在滑枕端面，由機床主軸驅動銑頭主軸旋轉，銑頭主軸采用手動方式可在0-360o范圍轉動以加工不同的面。可實現對加工件側面的銑削加工，或對結構件的內面的加工等。是擴大加工范圍的必選產品。

一種數控角度銑頭的數控加工控制方法研究

　特殊角度頭數控控制方法研究

　　（1）控制方法研究。在具備RTCP控制的數控系統中，程序的旋轉控制點為刀尖點，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控程序的編制和現場應用。而角度頭刀柄五軸聯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據經相關偏移量的補償轉化，使其符合當前五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控程序運行階段補償。在此過程中，需要明確的是A尺寸數據、B尺寸數據以及角度頭的安裝角度，為簡化數據的處理邏輯及現場操作者的可操作性，將角度頭的安裝規定一個固定的方向，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此要求安裝即可），需按照常規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）數控程序指令實現。在西門子840D系統中，數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，為實現加工中程序調用執行階段進行數據補償計算提供了條件，通過參數化編程，實現角度頭的數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），該數值應由操作者根據現場實際數值進行修改。

　　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，在執行時由控制系統自動計算終數據。比如可處理為如下格式：

　　DEF REAL HeadLC=211；其中的211為具體數據，根據實際情況會有不同。

　　　　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為該系統中對C軸的具體標識。

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

　　常規加工需要五軸聯動（也可不聯動）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軸數據中，CAM數控編程按常規五軸編制刀路軌跡，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命令實現局部坐標系定義，并將當前特征加工數據經空間變換，轉換到局部坐標系下，實現特征加工，CAM數控編程按常規五軸編制刀路軌跡，并按固定循環、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的方式實現，并進行了驗證性應用，驗證實例如圖4所示。