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銑頭設(shè)計要求

銑頭零部件精度要求高，加工難度大。其中有仍85～仍750之間多種規(guī)格的錒瓦需加工閉式油溝。為了完成這一加工難題，我們參照日方有關(guān)資料，決定設(shè)計普通車床用油溝銑頭。

  銑頭設(shè)計要求 國外已采用專用設(shè)備或加工中心進(jìn)行油溝加工。而我們需要在普通車床上加工。銑頭加工直徑滿足不了大直徑銅瓦加工需要。要求結(jié)構(gòu)簡單。使用方便，通用性強。

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)控制點為刀尖點，當(dāng)各線性軸和旋轉(zhuǎn)軸同時運動時，能夠保證當(dāng)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(yīng)用。而角度頭刀柄五軸聯(lián)動也可以分解為回轉(zhuǎn)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(jīng)相關(guān)偏移量的補償轉(zhuǎn)化，濟南銑頭，使其符合當(dāng)前五坐標(biāo)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(zhuǎn)移到P點，即假想P點為當(dāng)前程序的實際加工刀具尖點，而將此過程中的轉(zhuǎn)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(jìn)行補償外，還要考慮旋轉(zhuǎn)軸如何進(jìn)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(chǔ)，在實際應(yīng)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(biāo)旋轉(zhuǎn)軸后處理進(jìn)行計算，并按照其運動及結(jié)構(gòu)邏輯對角度頭的90°安裝方向進(jìn)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(diào)用、局部變量定義及表達(dá)式計算等方式，為實現(xiàn)加工中程序調(diào)用執(zhí)行階段進(jìn)行數(shù)據(jù)補償計算提供了條件，通過參數(shù)化編程，購買濟南銑頭，實現(xiàn)角度頭的數(shù)控程序自動化控制和補償。

　　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)用的刀具長度值中，用于在RTCP模式下控制P點的運動，并按90°的朝向?qū)數(shù)值進(jìn)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(dāng)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(yīng)由操作者根據(jù)現(xiàn)場實際數(shù)值進(jìn)行修改。

　　所有控制點的坐標(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)前某點刀軸矢量也輸出到對應(yīng)軸的計算表達(dá)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(dá)式，99.000是被推算到P點的X軸坐標(biāo)，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（-1.000）是當(dāng)前點角度頭刀軸方向的X軸矢量分量；Y=0.000+HeadLC×(0.000)，濟南銑頭多少錢，0.000是被推算到P點的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(biāo)，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（0.000）是當(dāng)前點角度頭刀軸方向的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)前工作臺旋轉(zhuǎn)的角度，其中CW為該系統(tǒng)中對C軸的具體標(biāo)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(guān)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(jìn)行處理，并在計算結(jié)果的基礎(chǔ)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(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)前定向方向上通過使用ROT命令實現(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(jìn)行了驗證性應(yīng)用，驗證實例如圖4所示。

直角銑頭的五大結(jié)構(gòu)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(dǎo)柱使其移動，刻度盤每轉(zhuǎn)一小格，滑套移動0.01毫米，每轉(zhuǎn)一周，滑套移動2.5毫米。

　　2．主軸結(jié)構(gòu)形成采用銑床、車床、鏜床的典型結(jié)構(gòu)，其特點是鋼性好，能承受較大負(fù)荷，起購濟南銑頭，熱變形小。

　　3．滑套的夾緊由兩楔塊楔緊來實現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhuǎn)。

　　銑頭采用手動方式，固定在滑枕端面，由機床主軸驅(qū)動銑頭主軸旋轉(zhuǎn)，銑頭主軸采用手動方式可在0-360o范圍轉(zhuǎn)動以加工不同的面。可實現(xiàn)對加工件側(cè)面的銑削加工，或?qū)Y(jié)構(gòu)件的內(nèi)面的加工等。是擴大加工范圍的必選產(chǎn)品。