一种数控角度铣头的数控加工控制方法研究
机床及角度头结构特性说明
本文举例讨论的MIKROMAT 20V主轴头为B轴叉头、C轴为旋转工作台式XYZBC五坐标镗铣加工中心，B轴±110°摆动，C轴n×360°旋转，控制系统支持RTCP（Rotation Tool center point）编程，支持角度头安装，如图1所示。
角度头按输出情况可分为单输出角度头、双输出角度头、立卧两用角度头和万向角度头四类。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。在90°角度头各种尺寸数据中，与运动控制协调相关的包括A尺寸（主轴安装端面与角度头刀具安装轴线间的距离）、B尺寸（主轴中心线轴与刀具安装端面间的距离）以及角度头在机床主轴头上的安装角度。
在数控机床应用中，能够对其按照特定的规则进行一定的控制，一般需保证角度头刀具方向垂直于待加工平面。以MIKROMAT镗铣加工中心为例，其控制系统为西门子840D，小型镗铣头供应商，在控制参数中相应的对A、B等参数进行了设定，数控机床会自动对角度头的刀具按RTCP方式补偿控制，并通过CYCLE800指令定义局部坐标系，CYCLE800固定循环指令可以实现工件坐标转换功能，可用来对有角度摆头机床加工斜面，也就是常规的3+2加工，它会使加工的斜面倾斜一个角度，使倾斜后的斜面和刀具轴垂直，同时为便于编程，系统会根据摆头的几何尺寸和刀具长度自动偏置坐标系，但于当前指令设定的局部坐标系下固定当前坐标轴完成各种加工操作，无法实现安装角度头后的多轴联动加工。
铣头设计要求
铣头零部件精度要求高，加工难度大。其中有仍85～仍750之间多种规格的锕瓦需加工闭式油沟。为了完成这一加工难题，我们参照日方有关资料，小型镗铣头批发厂家，决定设计普通车床用油沟铣头。
铣头设计要求 国外已采用设备或加工中心进行油沟加工。而我们需要在普通车床上加工。铣头加工直径满足不了大直径铜瓦加工需要。要求结构简单。使用方便，通用性强。
万向铣头的常见种类：
1、轻型万向铣头——此类铣头特点为质量轻（一般10kg左右）、精度高、扭矩偏小、可进刀库进行自动换刀。此类铣头用定位块定位，输出一般为筒夹或BT30锥柄，有时也有特殊的可以输出CAT或HSK刀柄，也有部分特殊的直接连接丝攻或面铣刀。
2、重型万向铣头——此类铣头特点为质量重（一般在100kg左右）、精度一般、扭矩大等特点，一般只能应用在龙门机床上。此类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。
3、强力型万向铣头——此类铣头特点为质量重（一般在100kg左右）、精度高、转速高、扭矩大等特点，相对的价格也较贵，一般只能应用在龙门机床上。此类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。
一般万向铣头均采用非接触式油封，在加工过程中如有使用冷却水，需要在喷水前先运转，并调整冷却水喷嘴方向，使之朝刀具喷水，可避免冷却水渗入本体之虞，以延长寿命。避免长时间在zui高转速持续加工运转。参照各型号铣头的参数特性，海南小型镗铣头，在适当的加工条件下使用。使用前，需先确认试运转数分钟热机。每次加工时，万向铣头需选择适当的转速和进给加工。加工时的转速、进给与切深应以渐进方式做调整，直到获得zui大加工效率。
万向铣头是机床常用的附件，也是机床zui、技术含量zui高的部件之一。一般机械万d能铣头可以大大扩张机床的加工能力，可以完成任意角度头斜面的铣削、钻孔、攻丝等加工；五轴联动加工的万s能铣头，万向铣头可以用来加工航空航天、、核能、能源领域的关键零部件，如飞机发动机的叶片、火电汽轮机叶片、核潜艇螺旋桨等。
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