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銑頭-振飛機械制造(在線咨詢)-五軸銑頭

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

　?。?）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，銑頭，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。

　?。?）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，五軸銑頭，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。

90度直角銑頭的重要性：

　　1、 機床減噪

　　機床在使用過程中會遇到出現噪音的情況，加長直角銑頭的減速機軸、輸入軸或軸承等都可能是造成噪音的原因。其次還要檢查減速機齒輪油的油質、油位，如果您看到在冷機狀態下，齒輪油的位置低于檢視口，這是給減速機加油的信號，若發現齒輪油中含有鐵屑，應將減速機拆開，看看齒輪磨損的情況，小型銑頭，并清洗、更換齒輪油。改善加長直角銑頭能很好的減少機床噪音。

　　2、 提高產品精度

　　加長直角銑頭可以實現立式加工中心的立臥轉換， 用于工件的側面加工，工件的裝夾次數得到了減少，加工精度也得到了大大提高。它具有附件主軸方向力臂懸伸長，主軸直徑尺寸要求小，高要求的定位精度等特點。這些都是實現提高產品精度的必要條件。

　　3、 動力輸出穩定

　　動力輸出不穩定會嚴重影響機床的運行，加長直角銑頭就避免了這個缺點。穩定的動力輸出是它的眾多優點之一，它大大增強了原有機床的加工能力。使之不能夠成為能夠之，或者說原本費時費力的加工工藝方案，因為有了加長直角銑頭可以大大的簡化，或者被加工要素的精度可以比較容易的被保證。

　　隨著機械化進程不斷加劇，機床應用越來越普遍，對員工要求也會越來越高，當然帶來的效率也會越來越高。在90度直角銑頭的帶動下，銑刀才能正常的運轉，終完成復雜的操作。可以說，90度直角銑頭看似渺小，卻在機床的工作中發揮著重要的作用。

銑頭常見故障及排除方法

銑頭是銑床上一個重要的附件，使用時難免會遇到故障，出現故障后怎么快速排除，找對原因才是重要，下面看下銑頭的主要常故障及排除方法。

1、銑頭變速時無瞬時加速。

故障原因：

變速手柄與扇形齒輪軸聯接銷損壞或脫落；變速手柄的電器失靈。

排除方法：

更換變速手柄和扇形齒輪軸的聯接銷；檢查電器開關是否損壞，發現損壞更換新的電器開關。

2、銑頭離速運轉突然停轉，主軸溫度燙手。

故障原因：

銑頭主軸前軸承的潤滑不足；軸承的間隙過小。

排除方法：

加強各軸承的潤滑，注意前軸承的潤滑油不宜過多，避免出現漏油的情況。適當調整軸承的間隙，調整完后可試機檢查軸承的溫度是否過高，強力銑頭，如果溫度還是比較高，則說明間隙調整的不夠，需要再進行調整。