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高密市振飛機械制造有限公司 主營：鏜銑頭,銑頭,動力銑頭,數(shù)控銑頭,直角銑頭,萬向銑頭

直角銑頭使用的注意事項

直角銑頭是一種重要的機床主軸附件，因其能夠使刀具軸線與主軸軸線成 90°直角結(jié)構(gòu)，所以通過與多軸加工中心的配合能夠增加機床的加工范圍。由于直角銑頭的刀具軸線與主軸軸線位于不同方位，傳統(tǒng)五軸數(shù)控加工中的刀尖點補償方式已不再適用于直角銑頭，因此需探索新的途徑來實現(xiàn)直角銑頭的五軸加工。直角銑頭應用于五軸加工時，存在控制器參數(shù)設置復雜，數(shù)控編程難度大，加工過程操作繁瑣等問題，嚴重影響了直角銑頭的利用率和加工效率，并且存在新技術風險分析不到位，造成質(zhì)量問題的隱患。

直角銑頭使用的注意事項：

1、必須避免長久的在zui高轉(zhuǎn)速不斷加工運轉(zhuǎn)。

2、直角銑頭可參照不同型號角度頭的參數(shù)特性，在合適加工條件下進行使用。

3、一般標準的直角銑頭在進行加工時，必須避免加工出現(xiàn)灰塵、微粒材質(zhì)（譬如石墨、鎂、碳以及其它一些復合材料等等）

4、在使用直角銑頭之前，要先確認試運轉(zhuǎn)幾分鐘進行熱機。每次在加工的時候，要選合適轉(zhuǎn)速和進給加工。加工轉(zhuǎn)速、進給以及切深應該以漸進形式來做調(diào)整，直到得到zui大的加工效率。

5、通常直角銑頭都是使用的非接觸式油封，在加工中若是有用到冷卻水，須在噴水之前先進行運轉(zhuǎn)，并且調(diào)整冷卻水的噴嘴方向，使它向刀具進行噴水，這能夠避免冷卻水滲入本體中，延長角度頭的使用壽命。

直角銑頭是HDX系列銑削頭的可選附件，安裝在本公司生產(chǎn)的各類銑削頭上后，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)面的銑削等，是擴大銑削范圍的必選產(chǎn)品。

銑頭的技術與應用--控制系列

控制系列(Control) 角度銑頭是為在加工中心上應用而設計的，可自動從刀庫傳送到機床主軸或從主軸送回到刀庫。所有控制系列銑頭，輸入軸都集成有錐度，以保證大剛度。定位環(huán)和定位塊帶動定位銷，可以旋轉(zhuǎn) 3600 以優(yōu)化角度定位。TCU 銑頭上的刀具可以回轉(zhuǎn) 900。當銑頭從機床主軸上卸下來時，用一個鎖緊銷防止驅(qū)動錐體轉(zhuǎn)動。

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，當各線性軸和旋轉(zhuǎn)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(shù)控程序的編制和現(xiàn)場應用。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)相關偏移量的補償轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(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進行補償外，還要考慮旋轉(zhuǎn)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(jù)此要求安裝即可），需按照常規(guī)的五坐標旋轉(zhuǎn)軸后處理進行計算，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式計算等方式，為實現(xiàn)加工中程序調(diào)用執(zhí)行階段進行數(shù)據(jù)補償計算提供了條件，通過參數(shù)化編程，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)值應由操作者根據(jù)現(xiàn)場實際數(shù)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(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(zhuǎn)的角度，CW=0.000是當前工作臺旋轉(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）進行處理，并在計算結(jié)果的基礎上補償角度頭的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(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），可在當前定向方向上通過使用ROT命令實現(xiàn)局部坐標系定義，并將當前特征加工數(shù)據(jù)經(jīng)空間變換，轉(zhuǎn)換到局部坐標系下，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)，并進行了驗證性應用，驗證實例如圖4所示。