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[分享] 先别急着升级机床,立卧可以马上转换为五面加工

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发表于 2019-9-11 14:02:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
暂时无法升级设备的情况下,不改变机床结构,就实现立卧转换为五面加工,能做到吗?
答案:可以,用角度头


角度头是在数控加工中心上应用的一种附件头,机床安上角度头后,刀具旋转中心线可以与主轴旋转中心线成角度加工工件。使用角度头,无需改变机床结构,就可以增大其加工范围和适应性,使一些用传统方法难以完成的加工得以实现。并且使一些用传统方法难以完成的加工如狭小空间深腔内加工得以实现,同时能减少工件重复装夹,提高加工精度和效率。

角度头怎样与机床主轴连接


角度头主要用于加工中心、镗铣床、立车等机床上,加工中心角度头可以放置刀库中。

▲与主轴连接

并且还可以在刀库和机床主轴之间自动换刀,就像一把具有复杂特殊功能的标准刀柄;中型及重型角度头需要拥有较大的刚性和扭矩,适用于重切削加工需求,一般通过法兰或自动换头等机构刚性联接。

角度头的应用场合


1.管道内壁或狭小空间及孔内壁切槽钻孔等;
2.精密工件,一次性固定,需加工多个面时;


3.相对基准面,进行任意角度的加工时;
4.加工保持在一个特殊角度进行仿形铣销,如球头端铣加工时;
5.孔中孔,铣头或者其它工具无法探进孔中加工小孔时;
6.加工中心无法加工的斜孔、斜槽等,如发动机、箱壳内部孔;
7.大型工件实现一次装夹,多面加工;
8.其他特殊工况。

角度头应用实例


使用角度头时,角度头加工中的后置处理空间坐标变换和非线性误差控制一直是行业难题,此时在进行编程控制时,需要注意很多细节。

在三轴上的角度头应用
在三轴机床上使用角度头,一般是处在大型工件固定困难,且仅需简单加工时。比如覆盖件模具结构件在加工侧销时,如下图所示:


在软件后处理中,可使用切换“机床联动组合”自由切换是使用主轴刀具还是使用角度头刀具编程,并且在角度头程序处理中,可使用圆弧输出,钻孔循环等代码。简化程序代码、降低程序体积、增加程序可读性。

在五轴上的角度头应用
上面提到的三轴角度头应用场景,双摆头的五轴龙门机床也可以达到同样效果,只但显然五轴成本高昂,而且五轴上也并不是不再使用角度头了。


对于很多需要在型腔内进行钻孔、铣槽、铣凸台的工件,角度头必不可少。譬如机匣,此类的回转体零件,经常会使用角度头加工机匣内部特征。


如上图所示,使用角度头进行4+1联动编程,可以在软件中添加角度头功能,实现常规编程与角度头编程使用同一后处理,同一虚拟仿真机床。

角度头加工路径设计的要点
对于角度头的编程使用来说,最重要的还是如何处理正确的G代码,让机床把活儿干出来。
(视频请搜索夹具侠,进入网站社区版块查看原文)

在安装角度头后,一般就不能再使用RTCP功能了,为了使程序能够正确加工,主要有两种解决办法:
第一种是将机床旋转中心到刀尖点的位置关系描述出来(如下图黑色线),然后将值输入到CAM软件中,CAM软件根据刀具实际尺寸,处理程序,在机床加工。
缺点:此方式需要安装好刀具之后,才能处理程序,如果刀具磨损更换,程序还得重新处理,使用麻烦,加工质量不可控。


第二种是定制特殊后处理,在处理程序的时候,不考虑旋转中心与刀尖点位置关系。将相应需要变换的值通过三角函数算法表示出来,然后程序下发车间后,操作者测的旋转中心到刀尖点位置关系之后(如下图黑色线),将值输入到程序头相应的变量中,然后程序就可以正常使用了。在刀具磨损或者调整程序时,只需要调整程序头的赋值变量即可。
以上两种方式中第二种无论是对编程者还是操作者来说,都是一种非常好的解决方案,可完全替代第一种方式。此方式也可完全适用于没有RTCP的五轴机床,无需将刀长带入软件进行后处理,只需要正常处理程序,操作者对程序头变量进行赋值即可。
(更多案例请搜索夹具侠,进入网站社区版块查看)

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