高密市振飛機械制造有限公司
經營模式:生產加工
地址:山東高密市夏莊鎮河西村
主營:鏜銑頭,銑頭,動力銑頭,數控銑頭,直角銑頭,萬向銑頭
業務熱線:0536-2758966
鏜銑頭,銑頭,數控銑頭
銑頭設計要求
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,我們參照日方有關資料,決定設計普通車床用油溝銑頭。
銑頭設計要求 國外已采用專用設備或加工中心進行油溝加工。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。要求結構簡單。使用方便,通用性強。
一種數控角度銑頭的數控加工控制方法研究
在航空產品制造過程中,有些復雜結構件及工裝模具的制造難以用機床本身的主軸頭完成所需的數控加工,需要借助其他的裝置來完成加工,而角度頭就是目前被廣泛使用的一種裝置。角度頭是一種常規的機床附件,用于拓展數控機床的加工能力和范圍,有固定角度、軸向或圓周方向可以任意調節的多種形式。在五坐標加工設備沒有普及之前,廣泛用于數控三坐標機床的數控加工中,可實現立式數控設備進行側面鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔和攻螺紋等加工,這就直接擴大了機床的加工范圍和適應性。而當其應用在五坐標數控加工中心等設備上時,主要是用于解決機床主軸頭無法有效完成的狹小空間深腔內側特征加工的難題。相比傳統刀具加工方式,角度頭可有效解決狹窄區域、緣條深槽及側邊孔等結構的加工,避免復雜工裝訂制和工位變換。
角度頭作為數控機床特殊附件,其裝夾方式與常規的刀具存在較大的不同,其在數控機床控制系統中的控制方式、數控程序的編寫控制均顯著不同,因此,如何將常規CAM軟件中生成的各類加工特征的數控加工軌跡數據生成成熟的NC代碼數據,簡化編程與后處理過程,是數控編程中的一項關鍵的技術。
本文通過研究單輸出直角角度頭在MIKROMAT XYZBC類五坐標鏜銑加工中心上的加工應用方式,并探討適用于包括典型斜面方向上的特征加工的各類特征加工需求的數控后處理工具開發方法,在此方法基礎上實現基于CATIA V5軟件通用多軸編程方式下的針對西門子840D數控系統的數控程序生成。
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,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,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。