90度直角銑頭補(bǔ)償算法入門基礎(chǔ)講解
瀏覽次數(shù)：1892發(fā)布日期：2018-10-11
90度直角銑頭是一種重要的機(jī)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(jī)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(diǎn)補(bǔ)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(shí)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(shí)，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(xiǎn)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(jī)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(jī)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(jiǎn)化編程與后處理過程，是數(shù)控編程中的一項(xiàng)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(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。
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(diǎn)線性坐標(biāo)補(bǔ)償功能并不適用。90度直角銑頭的刀尖點(diǎn)線性坐標(biāo)補(bǔ)償算法主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式：
a. 對(duì)于沒有開放五軸聯(lián)動(dòng)功能的加工中心， 可通過編制刀具參考點(diǎn)偏置補(bǔ)償算法的子程序?qū)崿F(xiàn)補(bǔ)償；
b. 對(duì)于能夠完成五軸聯(lián)動(dòng)的加工中心可通過控制器雙向刀長(zhǎng)補(bǔ)償法完成補(bǔ)償。
下面具體闡述刀具參考點(diǎn)偏置補(bǔ)償法和控制器雙向刀長(zhǎng)補(bǔ)償法這兩種90度直角銑頭的刀尖點(diǎn)線性坐標(biāo)補(bǔ)償方法。
90度直角銑頭常規(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，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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