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。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。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。一种数控角度铣头的数控加工控制方法研究在航空产品制造过程中，有些复杂结构件及工装模具的制造难以用机床本身的主轴头完成所需的数控加工，需要借助其他的装置来完成加工，而角度头就是目前被广泛使用的一种装置。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。
立铣头的作用
立铣头主要用于立式铣削，可辅助机床加工不同角度的平面、棱角和沟槽；主轴刚性强，传送功率大，特别适用于维修和中小批量的生产加工。
立铣头是可以增加卧铣的使用范围和功能的，有了立铣头，卧铣就可以当作立铣使用，扩大了卧铣的功能。直角铣头的装置方法也是很简单的，只需在机床主轴端面装置视点头定位所需的定位块即可完成视点头的运用。对一些对立铣使用不太多的单位，还是很有作用的。立铣头是可以增加卧铣的使用范围和功能的，有了立铣头，卧铣就可以当作立铣使用，扩大了卧铣的功能。对一些对立铣使用不太多的单位，还是很有作用的。
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。它具有附件主轴方向力臂悬伸长，主轴直径尺寸要求小，高要求的定位精度等特点。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。回转离不开回转体的存在，回转体是指在一个物体的两端假设两个点，而两点连成一线穿过物体，物体以此线为旋转中心，在旋转时它的每个部分旋转到固定一个位置时都是一样的形状，此为标准回转体，它的特点是中心线的两边为对称，所以回转体基本都是对称的。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。2、重型铣头——此类铣头特点为质量重（一般为50kg以上）、精度一般、扭矩大等特点，一般只能应用在龙门机床上。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。直角铣头是HDX系列铣削头的可选附件，安装在本公司生产的各类铣削头上后，可实现对加工件侧面的铣削加工，或对结构件的内面的铣削等，是扩大铣削范围的必选产品。
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。横向铣头的定义横向铣头是所有角度头中使用非常多的一种机床附件，其使用目的是为了扩充机床的加工范围，在一些大型工件或产品精密度要求较高的情况下应用广泛。
（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。此类横向铣头用连接盘固定及锁紧，可支持任何类型的输出进行加工。
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。2、直角铣头可参照不同型号角度头的参数特性，在合适加工条件下进行使用。
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度直角铣头精镗工艺试验
1、工艺准备，加工零件：气缸体组件（13L柴油机）；缸体材料：HT250；轴承盖材料：QT450；加工刀具：90°90度直角铣头及可调精镗刀；加工内容：精镗曲轴孔；精镗余量：0.25～0.5mm；镗孔深度：50mm；加工形式：外冷湿式。
夹具形式：考虑到工件加工时，90度直角铣头需从缸体底面进入，所以夹具设计时缸体底面的开放性要好，因试验对象侧面定位较困难，采用工件顶面及其两销孔定位。
2、换刀调试及切削加工：
（1）装刀及自动换刀调试机床能否实现自动换刀是进行试验的前提，由于90度直角铣头与机床主轴除莫氏锥孔连接外，机床主轴端面还有三个定位销与90度直角铣头连接，所以必须先执行自动换刀检查，将90度直角铣头放入刀库刀夹，试验发现90度直角铣头定位销孔位置和机床主轴端面定位销需保证较高的定位精度，调整定位销位置，在手动换刀成功的情况下再执行自动换刀，规避了盲目自动换刀撞坏设备的风险。在五坐标加工设备没有普及之前，广泛用于数控三坐标机床的数控加工中，可实现立式数控设备进行侧面钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等加工，这就直接扩大了机床的加工范围和适应性。
（2）刀具静态精度检查90度直角铣头精度结合机床精度及其他因素的影响分析，这样可保证曲轴孔0.02mm的跳动要求。
以上信息由专业从事直角镗铣头批发厂家的振飞机械制造于2024/12/22 8:23:25发布
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