90度直角銑頭補償算法入門基礎(chǔ)講解
瀏覽次數(shù)：2312發(fā)布日期：2018-10-11
90度直角銑頭是一種重要的機床主軸附件，因其能夠使刀具軸線與主軸軸線成 90°直角結(jié)構(gòu)，所以通過與多軸加工中心的配合能夠增加機床的加工范圍。由于90度直角銑頭的刀具軸線與主軸軸線位于不同方位，傳統(tǒng)五軸數(shù)控加工中的刀尖點補償方式已不再適用于90度直角銑頭，因此需探索新的途徑來實現(xiàn)90度直角銑頭的五軸加工。90度直角銑頭應(yīng)用于五軸加工時，存在控制器參數(shù)設(shè)置復(fù)雜，數(shù)控編程難度大，加工過程操作繁瑣等問題，嚴(yán)重影響了90度直角銑頭的利用率和加工效率，并且存在新技術(shù)風(fēng)險分析不到位，造成質(zhì)量問題的隱患。
90度直角銑頭作為數(shù)控機床特殊附件，其裝夾方式與常規(guī)的刀具存在較大的不同，其在數(shù)控機床控制系統(tǒng)中的控制方式、數(shù)控程序的編寫控制均顯著不同，因此，如何將常規(guī)CAM軟件中生成的各類加工特征的數(shù)控加工軌跡數(shù)據(jù)生成成熟的NC代碼數(shù)據(jù)，簡化編程與后處理過程，是數(shù)控編程中的一項關(guān)鍵的技術(shù)。
在具備RTCP控制的數(shù)控系統(tǒng)中，90度直角銑頭程序的旋轉(zhuǎn)控制點為刀尖點，當(dāng)各線性軸和旋轉(zhuǎn)軸同時運動時，能夠保證當(dāng)前的控制點始終為刀具的刀尖點，這種方式可以有效地簡化數(shù)控程序的編制和現(xiàn)場應(yīng)用。而角度頭刀柄五軸聯(lián)動也可以分解為回轉(zhuǎn)運動和平移運動。因此，可通過研究將角度頭的刀具尖點的數(shù)據(jù)經(jīng)相關(guān)偏移量的補償轉(zhuǎn)化，使其符合當(dāng)前五坐標(biāo)機床的控制機制。
由于90度直角銑頭是由兩段直角邊構(gòu)成，目前使用的常規(guī)刀具刀尖點線性坐標(biāo)補償功能并不適用。90度直角銑頭的刀尖點線性坐標(biāo)補償算法主要有兩種實現(xiàn)方式：
a. 對于沒有開放五軸聯(lián)動功能的加工中心， 可通過編制刀具參考點偏置補償算法的子程序?qū)崿F(xiàn)補償；
b. 對于能夠完成五軸聯(lián)動的加工中心可通過控制器雙向刀長補償法完成補償。
下面具體闡述刀具參考點偏置補償法和控制器雙向刀長補償法這兩種90度直角銑頭的刀尖點線性坐標(biāo)補償方法。
90度直角銑頭常規(guī)加工需要五軸聯(lián)動（也可不聯(lián)動）點插補的情況下，對于BC軸的角度的計算，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XYZBC組合）進(jìn)行處理，并在計算結(jié)果的基礎(chǔ)上補償角度頭的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，并按點插補處理APT中間文件。
針對某些需要局部坐標(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，實現(xiàn)特征加工，90度直角銑頭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。
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