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龍門銑頭使用者如何保證自身安全

龍門銑頭指的是安裝在銑床上并與主軸連接，用于帶動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)的機(jī)床附件，是現(xiàn)代機(jī)床行業(yè)十分常見的一種設(shè)備，根據(jù)特點(diǎn)的不同我們可以將其分為控制系列(Control)、控制柔性系列（Control Flex)、模塊化系列以及TA45和TR90系列、P8和P10系列，關(guān)于這幾類龍門銑頭的具體介紹，小編在之前的文章中有提到過，如果您想了解，請(qǐng)參照本之前更新的文章。在龍門銑頭使用中，為了保證使用的安全性，使用中必須根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品說明書進(jìn)行操作，并做好一些必要的準(zhǔn)備工作，其中：

1、首先在操作之前要按規(guī)定穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品，并檢查操作手柄、開關(guān)、旋鈕、夾具機(jī)構(gòu)、液壓活塞的聯(lián)結(jié)是否處在正確位置，操作是否靈活，安全裝置是否齊全可靠。

2、檢查機(jī)床各軸有效運(yùn)行范圍內(nèi)是否有障礙物。當(dāng)裝卸較重的工件時(shí)，必須根據(jù)工件的重量和形狀選用合理的吊具、吊裝方法。

3、當(dāng)?shù)谌鬏S轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)時(shí)，嚴(yán)禁用手觸摸主軸及安裝在主軸端部的刀具，如果要更換刀具，必須先停機(jī)，經(jīng)確認(rèn)后才能更換，更換時(shí)注意刀刃，避免被傷害。

4、在工作中人工需要旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，一定要查看在旋轉(zhuǎn)時(shí)是否會(huì)碰到機(jī)床其它部件和機(jī)床周圍的物體，嚴(yán)禁超性能使用組合機(jī)床，按工件材料選用全理的切削速度和進(jìn)給量。

5、一般銑頭均采用非接觸式油封，在加工過程中如有使用冷卻水，需要在噴水前先運(yùn)轉(zhuǎn)，并調(diào)整冷卻水噴嘴方向，使之朝刀具噴水，可避免冷卻水滲入本體之虞。

6、參照各型號(hào)銑頭的參數(shù)特性，在適當(dāng)?shù)募庸l件下使用，避免長(zhǎng)時(shí)間在zui高轉(zhuǎn)速持續(xù)加工運(yùn)轉(zhuǎn)。

7、使用前，需先確認(rèn)試運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘熱機(jī)。每次加工時(shí)，需選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速和進(jìn)給加工。加工時(shí)的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給與切深應(yīng)以漸進(jìn)方式做調(diào)整，直到獲得zui大加工效率。

8、一般標(biāo)準(zhǔn)銑頭加工時(shí)，需避免加工會(huì)產(chǎn)生灰塵、微粒的材質(zhì)（如：石墨、碳、鎂及其他復(fù)合材料等）。

銑頭回轉(zhuǎn)平面多面銑削工作

   銑頭主軸可以在相互垂直的兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，不僅能完成立銑、平銑工作，而且可以在工件一次裝夾中，進(jìn)行各種角度的多面、多棱、多槽的銑削。特別適用于單件、小批及維修加工。

    銑頭是一種銑刀軸可在水平和垂直兩個(gè)平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的銑頭。銑刀，是用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時(shí)各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺(tái)階、溝槽、成形表面和切斷工件等。

回轉(zhuǎn)離不開回轉(zhuǎn)體的存在，回轉(zhuǎn)體是指在一個(gè)物體的兩端假設(shè)兩個(gè)點(diǎn)，而兩點(diǎn)連成一線穿過物體，物體以此線為旋轉(zhuǎn)中心，在旋轉(zhuǎn)時(shí)它的每個(gè)部分旋轉(zhuǎn)到固定一個(gè)位置時(shí)都是一樣的形狀，此為標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)體，它的特點(diǎn)是中心線的兩邊為對(duì)稱，所以回轉(zhuǎn)體基本都是對(duì)稱的。

  銑頭具有款式新穎、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，質(zhì)量可靠、精度等級(jí)高等特點(diǎn)。銑頭是一種銑刀軸可在水平和垂直兩個(gè)平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的銑頭。銑刀，是用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時(shí)各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺(tái)階、溝槽、成形表面和切斷工件等。

一種數(shù)控角度銑頭的數(shù)控加工控制方法研究

特殊角度頭數(shù)控控制方法研究

（1）控制方法研究。在具備RTCP控制的數(shù)控系統(tǒng)中，程序的旋轉(zhuǎn)控制點(diǎn)為刀尖點(diǎn)，當(dāng)各線性軸和旋轉(zhuǎn)軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠保證當(dāng)前的控制點(diǎn)始終為刀具的刀尖點(diǎn)，這種方式可以有效地簡(jiǎn)化數(shù)控程序的編制和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。而角度頭刀柄五軸聯(lián)動(dòng)也可以分解為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)。因此，可通過研究將角度頭的刀具尖點(diǎn)的數(shù)據(jù)經(jīng)相關(guān)偏移量的補(bǔ)償轉(zhuǎn)化，使其符合當(dāng)前五坐標(biāo)機(jī)床的控制機(jī)制。

以圖2所示說明，P點(diǎn)為主軸中心軸線與角度頭刀具中心線交點(diǎn)，Q的點(diǎn)為角度頭安裝刀具后的刀尖點(diǎn)，將實(shí)際刀具的編程控制點(diǎn)Q轉(zhuǎn)移到P點(diǎn)，即假想P點(diǎn)為當(dāng)前程序的實(shí)際加工刀具尖點(diǎn)，而將此過程中的轉(zhuǎn)化偏移等量值在數(shù)控程序運(yùn)行階段補(bǔ)償。在此過程中，需要明確的是A尺寸數(shù)據(jù)、B尺寸數(shù)據(jù)以及角度頭的安裝角度，為簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的處理邏輯及現(xiàn)場(chǎng)操作者的可操作性，將角度頭的安裝規(guī)定一個(gè)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(duì)線性軸XYZ進(jìn)行補(bǔ)償外，還要考慮旋轉(zhuǎn)軸如何進(jìn)行控制的問題。在角度頭固定一個(gè)安裝角度的情況下（本文以沿著X軸正方向?yàn)橛懻摶A(chǔ)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)操作者依據(jù)此要求安裝即可），需按照常規(guī)的五坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)軸后處理進(jìn)行計(jì)算，并按照其運(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)邏輯對(duì)角度頭的90°安裝方向進(jìn)行補(bǔ)償。

（2）數(shù)控程序指令實(shí)現(xiàn)。在西門子840D系統(tǒng)中，數(shù)控程序的指令定義中支持變量調(diào)用、局部變量定義及表達(dá)式計(jì)算等方式，為實(shí)現(xiàn)加工中程序調(diào)用執(zhí)行階段進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)償計(jì)算提供了條件，通過參數(shù)化編程，實(shí)現(xiàn)角度頭的數(shù)控程序自動(dòng)化控制和補(bǔ)償。

在RTCP調(diào)用模式下，將圖2所示的尺寸A的數(shù)值賦值到當(dāng)前調(diào)用的刀具長(zhǎng)度值中，用于在RTCP模式下控制P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，并按90°的朝向?qū)數(shù)值進(jìn)行補(bǔ)償。

對(duì)于從角度頭刀具尖點(diǎn)到P點(diǎn)的計(jì)算，可通過定義Siemens840D系統(tǒng)中的局部變量來計(jì)算，如HeadLC，該變量賦值為90°角度頭刀柄安裝端面與機(jī)床主軸軸線的垂直距離（固定數(shù)值與當(dāng)前使用的角度頭具體值一致）+實(shí)際的刀具及刀柄長(zhǎng)度（刀尖點(diǎn)到安裝面的距離），該數(shù)值應(yīng)由操作者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)值進(jìn)行修改。

所有控制點(diǎn)的坐標(biāo)采用表達(dá)式的方式進(jìn)行描述，在表達(dá)式中將編程前處理APT中的當(dāng)前某點(diǎn)刀軸矢量也輸出到對(duì)應(yīng)軸的計(jì)算表達(dá)式中，在執(zhí)行時(shí)由控制系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算終數(shù)據(jù)。比如可處理為如下格式：

DEF REAL HeadLC=211；其中的211為具體數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際情況會(huì)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(bǔ)償計(jì)算表達(dá)式，99.000是被推算到P點(diǎn)的X軸坐標(biāo)，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（-1.000）是當(dāng)前點(diǎn)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(diǎn)的Y軸坐標(biāo)，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（0.000）是當(dāng)前點(diǎn)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(diǎn)的Z軸坐標(biāo)，HeadLC是定義的有具體距離值的變量，（0.000）是當(dāng)前點(diǎn)角度頭刀軸方向的Z軸矢量分量；B0.000是當(dāng)前主軸B軸旋轉(zhuǎn)的角度，CW=0.000是當(dāng)前工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角度，其中CW為該系統(tǒng)中對(duì)C軸的具體標(biāo)識(shí)。

（3）后處理方法實(shí)現(xiàn)。針對(duì)上述討論的實(shí)現(xiàn)方法，在開發(fā)后處理工具時(shí)主要考慮如下幾項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

常規(guī)加工需要五軸聯(lián)動(dòng)（也可不聯(lián)動(dòng)）點(diǎn)插補(bǔ)的情況下，對(duì)于BC軸的角度的計(jì)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(guī)的五軸后處理算法（針對(duì)XYZBC組合）進(jìn)行處理，并在計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上補(bǔ)償角度頭的90°值到已得到的B軸數(shù)據(jù)中，CAM數(shù)控編程按常規(guī)五軸編制刀路軌跡，并按點(diǎn)插補(bǔ)處理APT中間文件。

針對(duì)某些需要局部坐標(biāo)系且刀軸方向與局部坐標(biāo)系Z軸平行的情況（如采用固定循環(huán)指令方式加工斜面或側(cè)面孔、采用圓弧指令加工圓弧等特征），可在當(dāng)前定向方向上通過使用ROT命令實(shí)現(xiàn)局部坐標(biāo)系定義，并將當(dāng)前特征加工數(shù)據(jù)經(jīng)空間變換，轉(zhuǎn)換到局部坐標(biāo)系下，實(shí)現(xiàn)特征加工，CAM數(shù)控編程按常規(guī)五軸編制刀路軌跡，并按固定循環(huán)、圓弧特征處理APT中間文件，編程實(shí)例如圖3所示。

以上研究成果可通過軟件開發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了驗(yàn)證性應(yīng)用，驗(yàn)證實(shí)例如圖4所示。