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萬向銑頭具可換性

萬向銑頭主要為擴大鏜床在實際工作中的加工范圍，即沒有銑頭只可加工一個工位，到安裝銑頭一次性可加工到8個工位，并且主軸可伸展100-150毫米。下面是銑頭的加工過程。

①操作者將要加工的零件放在工件臺的夾具中，在其它準備工作就緒后，發出加 工指令。 ②工件夾緊后壓力繼電器動作， 液壓動力滑臺 （工作臺） 開始快進， 到位轉工進， 同時啟動左和右 1 銑頭開始加工，全自動萬向銑頭供應商，加工到某一位置，立銑頭開始加工，加工又過 一定位置右 1 銑頭停止，右 2 萬向銑頭開始加工，加工到終點三臺電動機同時停止。 ③待加工完全停止后，滑臺快退回原位，工件松開，一個自動工作循環結束。 ④操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新發出加工指令重復上述 加工過程。

萬向銑頭主軸箱采用樹脂砂造型的高強度鑄鐵以及合理的不筋結構，剛性好、穩定性強。工作臺拖動采用大慣量交流伺服電機、配置滾珠絲杠和重載直線導軌，經優化設計擁有良好的定位精度及穩態響應特性。主運動采用寬調速交流伺服主電機、減速箱，使得主軸在低速時大扭矩輸出，萬向銑頭適合重切削，全自動萬向銑頭廠家，高轉速時的恒功率適合精加工。

直角銑頭是機床附件作技術保障

直角銑頭的主要關鍵部件是主軸箱，安裝在立柱側面，也有少數廠家采用雙立柱的熱對稱結構，將主軸箱置于立柱中間，這種結構zui大特點是剛性、平衡性、散熱性能好，為主軸箱高速運行提供了可靠保證。但是，雙立柱結構不便于維護保養，是當今采用的廠家不多的原因。主軸箱移動多通過電機驅動滾珠絲桿進行傳動，是主軸驅動傳動裝置，由伺服電機驅動滾珠絲桿進行驅動。由于主軸轉速越來越高，主軸升溫快，現在，已有很多廠家將采用油霧冷卻以替代油冷卻，更有效地控制主軸升溫，使其精度得到有效保證。

直角銑頭是一種中型通用萬s能銑床。適合于園片銑刀、角度銑刀、成形銑刀及端面銑刀，銑削平面、槽、角度、邊緣及齒輪等，裝上附件立銑頭后，可作多向的 挖銑工作；裝上附件回轉工作臺后，可銑削環狀溝槽及園弧曲線；裝上附件分度頭后，可作模數4以下之直齒螺旋齒等銑齒工作。 由于直角銑頭應用范圍廣闊，較在一般修理及工具車間單件或批量生產車間使用zui為適宜。本機床導軌采用超音頻淬火、貼塑等耐磨措施，故其精度保持性好；機床的各主要軸類、 齒輪等均采用鋼材，并經過熱處理，故其強度較高，能負擔較大負荷；直角銑頭的零部件均經過精密加工，精度較高，一般能達到三級精度和Ra3.2的表面粗糙 度。

直角銑頭眾多從事龍門刨機床設計、制造多年的資d深之士在傳統龍門刨床基礎上開發出的新型機床，其功能匯聚當前zui機床優勢，配以電器，對機電控制技術進行升級，配備銑頭、磨頭即可實現刨削、銑削、磨削及鉆削、锪孔等功能，配備直角附件銑頭更能對工件一次裝夾，實現五面加工，一機多用，提高了工件的加工質量和生產效率。

傳統的直角銑頭銑削是通過鏜桿進行加工，而現代銑削加工，多由各種功能附件通過滑枕完成，已有替代傳統加工的趨勢，其優點不僅是銑削的速度、，更主要是可進行多面體和曲面的加工，這是傳統加工方法無法完成的。因此，現在，很多廠家都競相開發生產直角銑頭，在于它的經濟性，技術優勢很明顯，還能大大提高機床的工藝水平和工藝范圍。同時，又提高了加工精度和加工效率。當然，需要各種不同型式的高精密銑頭附件作技術保障，對其要求也很高。

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，河南全自動萬向銑頭，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），全自動萬向銑頭多少錢，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。