雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀方法介紹

1、論文導(dǎo)讀：軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是高效率、高精度加工空間曲面類零件。般將雙轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)作為加工坐標(biāo)原點(diǎn)。雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床的對(duì)刀也就是要找到雙轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)。軸聯(lián)動(dòng)，雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀方法介紹。關(guān)鍵詞：雙轉(zhuǎn)臺(tái)，五軸聯(lián)動(dòng)，對(duì)刀一 引言裝備制造業(yè)是一國(guó)工業(yè)之基石，它為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)提供重要的手段，是不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。即使是發(fā)達(dá)工業(yè)化國(guó)家，也無不高度重視。近年來，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的需要，對(duì)高檔的數(shù)控機(jī)床提出了急迫的大量需求。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是高效率、高精度加工空間曲面類零件，如各類模具、水輪機(jī)和汽輪機(jī)葉片、三元流離心壓氣機(jī)、船用螺旋槳和推進(jìn)器及螺旋錐齒輪

2、的關(guān)鍵設(shè)備。代表機(jī)床制造業(yè)最高境界，從某種意義上說，也反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平狀況。二 雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu) 圖1-1 雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)包括3個(gè)移動(dòng)坐標(biāo)X、Y、 Z和兩個(gè)個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)B、C（兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸均屬轉(zhuǎn)臺(tái)類），B軸旋轉(zhuǎn)平面為YZ平面，C軸旋轉(zhuǎn)平面為XY平面。一般兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合為一個(gè)整體構(gòu)成雙轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，放置在工作臺(tái)面上。( 3+2軸)。其特點(diǎn)是：加工過程中工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)并擺動(dòng)，可加工工件的尺寸受轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸的限制，適合加工體積小、重量輕的工件；主軸始終為豎直方向，剛性比較好，可以進(jìn)行切削量較大的加工。三 雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀方法對(duì)刀的概念就是將

3、編程坐標(biāo)系和機(jī)床操作中的加工坐標(biāo)系重合起來，機(jī)床就會(huì)按照編寫的程序進(jìn)行加工。雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸機(jī)床的加工坐標(biāo)，一般將雙轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)作為加工坐標(biāo)原點(diǎn)，因此，雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床的對(duì)刀也就是要找到雙轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)，加工原點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)均由轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線交點(diǎn)確定。1校正雙轉(zhuǎn)臺(tái)把千分表吸在主軸上，如圖1-2所示。讓表頭接觸到雙轉(zhuǎn)臺(tái)基準(zhǔn)面face1，保持機(jī)床Y軸位置不變，沿X軸移動(dòng)，使表頭接觸face2，若表頭接觸face1 、face2時(shí)的讀數(shù)不同，則調(diào)整雙轉(zhuǎn)臺(tái)的位置，直到讀數(shù)相同，以使 B軸軸線與機(jī)床X軸方向平行。碩士論文，五軸聯(lián)動(dòng)。完成后固定雙轉(zhuǎn)臺(tái)，固定后要注意復(fù)檢，防止固定過程中轉(zhuǎn)臺(tái)受力移動(dòng)。2校

4、正B軸零位（對(duì)刀B軸原點(diǎn)）一般我們?nèi)軸轉(zhuǎn)臺(tái)（雙轉(zhuǎn)臺(tái)上的圓形小轉(zhuǎn)盤）的旋轉(zhuǎn)平面為水平面時(shí)的B軸位置為B軸零位；校正方法如下：如圖1-2所示，千分表吸在主軸上，讓表頭接觸到C轉(zhuǎn)臺(tái)表面，首先沿X軸從B1到B2打表，以確認(rèn)轉(zhuǎn)臺(tái)的安裝是否平整，若千分表讀數(shù)兩點(diǎn)不同，則需要重新固定轉(zhuǎn)臺(tái)，確保轉(zhuǎn)臺(tái)安裝面的清潔，并重新進(jìn)行步驟1校正轉(zhuǎn)臺(tái)安裝方向；然后，沿Y軸從A1到A2打表，調(diào)整B軸角度，使千分表在A1、A2兩點(diǎn)的讀數(shù)相同，此時(shí)C軸的旋轉(zhuǎn)平面校正到了水平位置。轉(zhuǎn)臺(tái)水平后把此時(shí)B軸的機(jī)床坐標(biāo)值輸入到G54G59對(duì)話框的B框中，并按“確定”按鈕保存錄入的數(shù)據(jù)。碩士論文，五軸聯(lián)動(dòng)。圖1-2 校正雙轉(zhuǎn)臺(tái)3找C軸轉(zhuǎn)臺(tái)

5、的中心（對(duì)刀X、Y軸原點(diǎn)）把千分表吸在刀柄上并保證在表座隨著刀柄在360范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)不受阻礙。讓表頭接觸到C軸轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)孔表面，旋轉(zhuǎn)刀柄（千分表應(yīng)隨著刀柄轉(zhuǎn)動(dòng)），如果表的回轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)臺(tái)中心不重合，調(diào)整X軸和Y軸的位置直到二者重合為止（此時(shí)千分表在回轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)壁任意角度的讀數(shù)相等或在允許的誤差之內(nèi)）。把此時(shí)X軸和Y軸的機(jī)床坐標(biāo)值分別輸入到G54G59對(duì)話框的X和Y框中，并按“確定”按鈕保存。4找出B、C軸線的交點(diǎn)（對(duì)刀Z軸原點(diǎn)）a測(cè)量擺長(zhǎng)（固定值）使B軸運(yùn)動(dòng)至G55對(duì)刀點(diǎn)的位置，X、Y軸移動(dòng)至主軸中心與C轉(zhuǎn)臺(tái)的中心位置重合（即機(jī)床移動(dòng)至G55 X0 Y0 B0），在手輪方式下把“相對(duì)移動(dòng)量KA”項(xiàng)清零

6、，再讓B軸擺動(dòng)-90°讓刀具的側(cè)刃（最好使用尋邊器，防止刀刃刮傷轉(zhuǎn)臺(tái)）接觸C軸回轉(zhuǎn)臺(tái)的表面，把此時(shí)“手輪方式”下的“相對(duì)移動(dòng)量KA”下的Y坐標(biāo)的值記錄下來，記為R，這個(gè)值再減去刀具半徑就是B軸的回轉(zhuǎn)半徑。碩士論文，五軸聯(lián)動(dòng)。碩士論文，五軸聯(lián)動(dòng)。記為ZH1. ZH1=（|R| - 刀具半徑）b對(duì)C轉(zhuǎn)臺(tái)高度將B軸運(yùn)動(dòng)至G55對(duì)刀點(diǎn)的位置，用刀尖接觸C轉(zhuǎn)臺(tái)表面，將此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)值記為“ZH2”.c設(shè)定Z軸原點(diǎn)坐標(biāo)G55_Z=ZH2-|ZH1|，將此數(shù)值輸入G55對(duì)話框的Z框中并按“確定”按鈕保存。5選定C軸的基準(zhǔn)邊（對(duì)刀C軸原點(diǎn)）通常在需要進(jìn)行多軸加工的工件上取一基準(zhǔn)邊，把這個(gè)基準(zhǔn)邊與X（或Y

7、）軸成一特定角度或平行時(shí)的C軸位置作為C軸的零位。把此時(shí)C軸的機(jī)床坐標(biāo)值輸入到G55對(duì)話框的C框中，并按“確定”按鈕保存。碩士論文，五軸聯(lián)動(dòng)。7找工件基準(zhǔn)點(diǎn)與轉(zhuǎn)臺(tái)中心點(diǎn)的偏差使機(jī)床B、C軸都移動(dòng)至零位（G55 B0 C0），按照三軸的對(duì)刀方法找到工件上對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)X、Y、Z的機(jī)床坐標(biāo)值，輸入到G54對(duì)話框中，并按“確定”按鈕保存。碩士論文，五軸聯(lián)動(dòng)。比較G54和G55坐標(biāo)參數(shù)中X、Y、Z軸的數(shù)值，按照如下公式計(jì)算：四 結(jié)束語(yǔ)本文介紹了雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀的一般步驟。當(dāng)然，在具體實(shí)現(xiàn)過程中還需要掌握一些基本技術(shù)和方法。本文所介紹的操作步驟雖然看起來簡(jiǎn)單，但要真正掌握它，還需在實(shí)踐中不斷體會(huì)和提高。參考文獻(xiàn)1陳良驥，王永章