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浅谈龙门铣头和角度头的异同

作为机床行业中常见的一类附件，龙门铣头和角度头被广泛应用于机床行业，但是这两种不同的产品各有各不同的特点，接下来小编简单为大家说说。

龙门铣头指的是铣刀轴可在水平和垂直两个平面内回转的铣头.间单的说,万d能头是头基本上可以转任何角度,对工件多面多方位加工,而分度头只是工件在转,一把只能加工小的工件,而加工的范围也是有限的,只能加工旋转轴方向的平面。

而角度头主要分为机械式和电气式2种，其中机械式又分为自动和手动。TA45和TR90系列TA45和TR90系列铣头是为用户特殊需要和应用而设计的，当无法用其中任意一种标准铣头加工工件时，可采用这两种铣头。随着电气技术的进步，以力矩伺服电机为主驱动元件的电气自动铣头在模具、航空等的高速加工中取得广泛应用，但电动铣头力矩偏小，大扭矩、重切削的万d能铣头还是机械式居多。万d能角度头无论是机械式还是电气式，制造工艺都极其复杂，万d能铣头技术主要掌握在西方机床巨头手中，令人欣喜的是国内某些大型机床厂已经开发制造出了万d能铣头，打破了国外的技术垄断。

龙门铣头是一种铣刀轴可在水平和垂直两个平面内回转的铣头。铣刀，是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。875转速rpm：max800扭矩Nm：MAX350功率Kw：MAX6C轴旋转角度：360°工具接口：ISO50成小直径深孔加工：230半超薄直角铣头装在龙门铣，拉姆镗床节，实现钻孔，铣削，镗等加工。工作时各刀齿依次间歇地切除工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。龙门铣头主轴能在相互垂直的两个回转面内回转，不仅可以完成立铣、平铣工作、还可以在工件一次装卡中，进行各种角度的多面、多棱、多槽的铣削从而完成复杂的铣削工作。安装在龙门铣、落地镗床的滑枕端面，实现任意角度的钻、铣、镗加工，龙门铣头与机床是通过一个过渡连接垫与机床连接，这个需要根据用户本身机床接口尺寸量身定做。

一种数控角度铣头的数控加工控制方法研究

特殊角度头数控控制方法研究

（1）控制方法研究。用户在使用中虽然要考虑这些影响因素所带来的影响，但只能对其粗略评估。在具备RTCP控制的数控系统中，程序的旋转控制点为刀尖点，当各线性轴和旋转轴同时运动时，能够保证当前的控制点始终为刀具的刀尖点，这种方式可以有效地简化数控程序的编制和现场应用。而角度头刀柄五轴联动也可以分解为回转运动和平移运动。因此，可通过研究将角度头的刀具尖点的数据经相关偏移量的补偿转化，使其符合当坐标机床的控制机制。

以图2所示说明，P点为主轴中心轴线与角度头刀具中心线交点，Q的点为角度头安装刀具后的刀尖点，将实际刀具的编程控制点Q转移到P点，即假想P点为当前程序的实际加工刀具尖点，而将此过程中的转化偏移等量值在数控程序运行阶段补偿。相比传统刀具加工方式，角度头可有效解决狭窄区域、缘条深槽及侧边孔等结构的加工，避免复杂工装订制和工位变换。在此过程中，需要明确的是A尺寸数据、B尺寸数据以及角度头的安装角度，为简化数据的处理逻辑及现场操作者的可操作性，将角度头的安装规定一个固定的方向，如约定角度头刀具方向沿着X轴正方向。

除了对线性轴XYZ进行补偿外，还要考虑旋转轴如何进行控制的问题。000是被推算到P点的X轴坐标，HeadLC是定义的有具体距离值的变量，（-1。在角度头固定一个安装角度的情况下（本文以沿着X轴正方向为讨论基础，在实际应用时操作者依据此要求安装即可），需按照常规的五坐标旋转轴后处理进行计算，并按照其运动及结构逻辑对角度头的90°安装方向进行补偿。

（2）数控程序指令实现。在西门子840D系统中，数控程序的指令定义中支持变量调用、局部变量定义及表达式计算等方式，为实现加工中程序调用执行阶段进行数据补偿计算提供了条件，通过参数化编程，实现角度头的数控程序自动化控制和补偿。

在RTCP调用模式下，将图2所示的尺寸A的数值赋值到当前调用的刀具长度值中，用于在RTCP模式下控制P点的运动，并按90°的朝向对B数值进行补偿。

对于从角度头刀具尖点到P点的计算，可通过定义Siemens840D系统中的局部变量来计算，如HeadLC，该变量赋值为90°角度头刀柄安装端面与机床主轴轴线的垂直距离（固定数值与当前使用的角度头具体值一致）+实际的刀具及刀柄长度（刀尖点到安装面的距离），该数值应由操作者根据现场实际数值进行修改。楔块的半圆面及螺纹是自锁的，因此夹紧比较可靠，不会因切削振动而松动。

所有控制点的坐标采用表达式的方式进行描述，在表达式中将编程前处理APT中的当前某点刀轴矢量也输出到对应轴的计算表达式中，在执行时由控制系统自动计算终数据。比如可处理为如下格式：

DEF REAL HeadLC=211；其中的211为具体数据，根据实际情况会有不同。

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轴的补偿计算表达式，99.000是被推算到P点的X轴坐标，HeadLC是定义的有具体距离值的变量，（-1.000）是当前点角度头刀轴方向的X轴矢量分量；Y=0.000+HeadLC×(0.000)，0.000是被推算到P点的Y轴坐标，HeadLC是定义的有具体距离值的变量，（0.000）是当前点角度头刀轴方向的Y轴矢量分量；Z=170.000+HeadLC×(0.000)，170.000是被推算到P点的Z轴坐标，HeadLC是定义的有具体距离值的变量，（0.000）是当前点角度头刀轴方向的Z轴矢量分量；B0.000是当前主轴B轴旋转的角度，CW=0.000是当前工作台旋转的角度，其中CW为该系统中对C轴的具体标识。15-20公斤：即为中等铣头，他们的精度同样相对较高，扭矩适中，当然相对于上一类的产品，精度上要有所差距，加工范围更加广泛。

（3）后处理方法实现。针对上述讨论的实现方法，在开发后处理工具时主要考虑如下几项关键环节：

常规加工需要五轴联动（也可不联动）点插补的情况下，对于BC轴的角度的计算，限定角度头安装角度（此处限定在Ｘ轴正方向上），可按常规的五轴后处理算法（针对XYZBC组合）进行处理，并在计算结果的基础上补偿角度头的90°值到已得到的B轴数据中，CAM数控编程按常规五轴编制刀路轨迹，并按点插补处理APT中间文件。研究对象为单输出直角角度头，刀具安装方向与数控机床主轴Z向成90°（见图1），模型如图2所示。

针对某些需要局部坐标系且刀轴方向与局部坐标系Z轴平行的情况（如采用固定循环指令方式加工斜面或侧面孔、采用圆弧指令加工圆弧等特征），可在当前定向方向上通过使用ROT命令实现局部坐标系定义，并将当前特征加工数据经空间变换，转换到局部坐标系下，实现特征加工，CAM数控编程按常规五轴编制刀路轨迹，并按固定循环、圆弧特征处理APT中间文件，编程实例如图3所示。随着机械化进程不断加剧，机床应用越来越普遍，对员工要求也会越来越高，当然带来的效率也会越来越高。

以上研究成果可通过软件开发的方式实现，并进行了验证性应用，验证实例如图4所示。

90度直角铣头在精镗气缸体曲轴孔上的工艺应用分析

随着国内发动机行业的飞速发展，产品更新换代加速，零部件的制造精度越来越高，与之相反的新品开发周期愈来愈短，快速试制成为一种趋势。3、其次是刀座的问题，在作业时要束缚转速内旋转，不可超s速，水压也是有束缚的，不能超过极限，避免意外的发生。某厂针对柴油机主要自制件之一气缸体曲轴孔精加工工艺准备周期长、工装复杂、成本高的难点，突破常规采用专机进行线镗排加工的工艺，采用90度直角铣头在加工中心上完成加工，对提高工装柔性，缩短制造周期，实现快速试制上取得了很大的进步。

90度直角铣头精镗气缸体曲轴孔工艺可保证产品的快速试制要求，并具有一定的调整范围以适应产品的变化，在产品试制期间是一种比较理想的气缸体曲轴孔精加工方法。