沿刀轴Z向控制方式摇臂铣加装C轴后的扩展应用.pdf

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1、2015年8月机床与液压Aug．2015第43卷第16期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．43No．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．16．021沿刀轴z向控制方式摇臂铣加装c轴后的扩展应用张绪祥，刘旭华，詹华西(武汉职业技术学院机电工程学院，湖北武汉430073)摘要：数控摇臂铣床加装转台c轴后再利用其摇臂做相对固定的主轴摆角即可实现摆头+摆台组合的五轴加工，从而使其加工工艺范围得到拓展，但针对摇臂铣z轴运动控制方式的不同，其坐标转换的算法规则也不同。在使用MasterCAM构建相适应的固定倾角五轴加工刀路的基础上，对沿

2、刀轴z向伸缩控制的机床结构模式，进行了后处理的算法修正，并通过VERICUT多轴仿真系统实施了验证。关键词：数控摇臂铣；摆头+摆台五轴加工；固定倾角摆头；后处理算法中图分类号：TP21文献标志码：B文章编号：1001-3881(2015)16-067—3ExtendedApplicationofRockerMillingMachineInstalledwithC．-axisalongToolZ．．axisControlModeZHANGXuxiang．LIUXuhua．ZHANHuaxi(SchoolofMechanical&ElectricalEngineering，Wuha

3、nPolytechnic，WuhanHubei430073，China)Abstract：CNCrockermillingmachinewasinstalledwithrotatingC—axisandthentherockershaftwasusedtomakerelativelyfixedswingangle，thenfiveaxismachiningbasedonhead+tablecombinationcouldberealized，SOthescopeofmanufacturingprocesswasexpanded．Butfortherockermillingwit

4、hdifferentZ—axismotioncontrolmethod，therulesofitscoordinatetransformationalgorithmwerediferent．OnthebasisofafixedanglefiveaxismachiningtoolpathsbuihbyusingMasterCAM，aimingatthemachinestructuremodeofstretchingcontrolalongtheZ-axis，apost—processingalgorithmcorrectionwasconducted．Anditwasverifi

5、edthroughmulti—axissimulationsystemVERICUT．Keywords：CNCrockermillingmachine；Fiveaxismachiningbasedonheadandtablecombination；Fixedanglerotaryspindlehead：Post—processingalgorithm小企业基于低成本投人的考量。为在一定程度上平面；另一种是z向在主轴套筒内沿刀轴方向运动，实现五轴加工的工艺拓展．在对三轴数控摇臂铣床进随主轴座摆转而变化，如图1所示。行加装转台C轴的四轴改造后．拟利用其主轴摇臂摆角的功能．实现固定倾

6、角摆头+摆台五轴组合模式的加工。由于该摇臂铣的z向运动是沿主轴套筒伸缩控制来实现的，需要对其坐标转换的算法进行研究，期望据此合理设置CAM软件的后处理参数并实施算法修正。以确保该机床数控加工自动编程的顺利实现。1摇臂铣加装C轴后的运动特点及工艺适应性在数控铣床的工作台上加装一c轴转台进行四轴改造后，利用c轴的回转运动，可消除由插补逼近计算而引起的加工原理误差．不仅能实现均布孔系的精确定位，同时也能大大提高铣削内外柱面轮廓的质量。数控摇臂铣床的主轴可人工手动摆转并锁定在某一角度，视其结构状况可有绕y轴或轴摆转两图1沿刀轴z向伸缩的摇臂铣种，相当于一固定倾角的日轴或A轴。其z轴运动

7、摇臂铣加装回转C轴后，相当于一摆头(固定的实现也可分为两种，一种是z向为工作台升降或倾角)+摆台(任意角度)的五轴机床，这一组合运主轴部件沿立柱升降的形式，其z轴始终垂直于XY动形式既可利用平底铣刀的底刃实现与刀轴垂直的斜收稿日期：2014—07—17作者简介：张绪祥(1962一)，硕士研究生，副教授，研究方向为机械设计与制造技术。E-mail：zxxwit@126．com。·68·机床与液压第43卷平面铣削，也可利用平底铣刀的侧刃实现固定倾角的位至正常角度。这一刀路无论从刀路法向矢量、仿真