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90度直角铣头的刀尖点线性坐标补偿算法

发布时间:2018-07-06   点击次数:2429次
  90度直角铣头是一种可以不需要二次装夹工件来完成侧面加工的附件.直角头也叫横向铣头或卧式铣头,是指刀具输出轴平行于水平面的铣头。

  直角头可以实现立式加工中心的立卧转换,用于工件的侧面加工,减少了工件的装夹次数,大大提高了加工精度。
  90度直角铣头的技术特点:
  1、C轴的自动分度由主轴伺服电机驱动、端齿盘定位,保证了定位的准确和牢固;C轴的分度可根据用户要求做成1°、2.5°、5°分度。
  2、直角铣头主轴刀具采用碟形弹簧拉紧液压松开。
  3、直角铣头主轴带有主轴锥孔空气清洁装置。
  4、直角铣头的C轴连接装置采用液压活塞连接碟形弹簧断开。
  5、C轴由碟形弹簧夹紧液压松开用。
  6、C轴夹紧、松开,由1个电气接近开关进行检测。
  7、刀具冷却采用内、外冷却形式;内冷油压为40bar、外冷油压为3-6bar。
  8、当铣头未装在机床主轴箱上时,有一个机械的安全装置可防止铣头主轴转动。

  90度直角铣头数控程序的主体部分是由机床刀尖点相对于工件的坐标点群构成的。在五轴加工中,刀尖点位置会随着机床旋转轴的旋转而发生变化,因此必须将刀具参考点通过线性偏置补偿到刀尖点处,实现刀尖点的实时跟随。图是关闭和开启刀尖点补偿功能时的五轴转换效果图。在初始状态下,刀具参考点位于机床的主轴端面中心点处,因此刀尖点线性坐标补偿的本质是计算并补偿机床旋转后主轴端面中心点相对于刀尖点的线性偏置值。从图 1 可以看出,当关闭刀尖点线性坐标补偿功能时,机床将无法运动到正确的加工位置。

  由于 90度直角铣头是由两段直角边构成,目前使用的常规刀具刀尖点线性坐标补偿功能并不适用。 90度直角铣头的刀尖点线性坐标补偿算法主要有两种实现方式:
  a. 对于没有开放五轴联动功能的加工中心, 可通过编制刀具参考点偏置补偿算法的子程序实现补偿;
  b. 对于能够完成五轴联动的加工中心可通过控制器双向刀长补偿法完成补偿。

  90度直角铣头数控加工效率高、精度高,除了机床本身精度和程序的精度以外,对刀是非常关键的因素之一。对刀的目的是确定编程原点在机床坐标系中的位置,对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上,对刀时应使对刀点与刀位点重合。数控加工有多种对刀方式,如手动对刀、对刀仪对刀及A TC对刀等。手动对刀,即试切对刀。由于其对刀简单、可靠、易操作、经济,因此得到广泛应用。缺点是精度不是很高,而且对刀精度因人而异。不同机床、不同的零件结构,其手动对刀的难易程度不同。如龙门式加工中心角度铣头在非坐标轴方向加工时对刀等等。
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