龍門式加工中心角度銑頭對刀技巧與應用

■大連橡膠塑料機械服從有限公司 （遼寧 116036） 朱玉明

龍門式加工中心角度銑頭對刀技巧與應用

■大連橡膠塑料機械服從有限公司 （遼寧 116036） 朱玉明

摘要：數(shù)控加工除了具備設備、刀具和程序以外，如何精確確定加工坐標系也即編程坐標系是高質量完成數(shù)控加工的關鍵。本文以龍門式加工中心角度銑頭銑削加工螺旋溝紋輥為例，詳細介紹當角度銑頭旋轉角度后，如何手工確定編程零點的技巧與方法。

數(shù)控加工效率高、精度高，除了機床本身精度和程序的精度以外，對刀是非常關鍵的因素之一。對刀的目的是確定編程原點在機床坐標系中的位置，對刀點可以設在零件上、夾具上或機床上，對刀時應使對刀點與刀位點重合。數(shù)控加工有多種對刀方式，如手動對刀、對刀儀對刀及ATC對刀等。手動對刀，即試切對刀。由于其對刀簡單、可靠、易操作、經(jīng)濟，因此得到廣泛應用。缺點是精度不是很高，而且對刀精度因人而異。不同機床、不同的零件結構，其手動對刀的難易程度不同。如龍門式加工中心角度銑頭在非坐標軸方向加工時對刀等等。

本文介紹采用角度銑頭、三面刃銑刀加工螺旋溝紋輥時，如何借助輔助用具進行對刀的技巧與應用。

1. 加工方案

如圖1所示，移動輥的圓周上有40條螺旋角度為30°的螺旋溝槽，每個溝槽的斷面形狀是直角三角形。在完成其他工序之后，需要在龍門式數(shù)控加工中心上，采用直角銑頭，逆時針旋轉30°后銑螺旋溝槽。根據(jù)溝槽結構的特殊性和溝槽的數(shù)量，決定采用三面刃成形銑刀成形加工。由于同類的輥有多個，因此采用手工編程、宏程序。

圖1　移動輥示意圖

圖2　對刀計算圖

2. 對刀

由于直角銑頭工作時的狀態(tài)必須是刀軸線垂直于螺旋槽，也就是說刀盤在X－Y平面的投影直徑線(見圖2中刀盤端線)必須與螺旋槽同方向。然后隨著工作臺的移動、機床A軸的轉動和刀軸的轉動，在程序的控制下，便可加工出螺旋溝槽。但前提是要找出工作狀態(tài)下編程零點在機床坐標系中的位置。只有找出編程零點的位置，程序才能控制各軸準確動作，加工出工件。

（1） 標準棒心到編程零點的距離。由圖2可以看出，如果將編程零點直接作為對刀點，當?shù)遁S旋轉30°后，無法精確的對出這一點，因此只能采用輔助用具，將對刀點設在容易對出的位置。本案采用圓形標準棒的圓心作為對刀點，具體對刀步驟如下：①將一個標準棒固定到工作臺面任何位置，為方便可固定在工件附近。②將百分表固定在Z軸上（機床主軸），測得標準棒X方向最外緣點到移動輥端的距離L，又根據(jù)已知的標準棒直徑和螺旋槽起點到輥端的距離h算出圖中標準棒心到編程零點的距離X為L+h-d/2。同理測出標準棒Y方向最外緣點到移動輥上緣的距離b，然后計算出Y（L1）為D/2+b-d/2，式中D為輥徑。除了

用百分表外，還可使用對刀棒對出標準棒心到編程零點的X、Y值。

（2）編程零點確定。在直角頭中安裝一標準刀棒，然后沿Y軸方向逆時針旋轉30°，如圖2俯視圖中所示。將刀棒與標準棒相切（見圖2俯視圖），此時刀棒與標準棒的切點距標準棒心的距離為d/2。將刀棒抬起，平移d/2，實際中是工作臺沿X負方向平移d/2，此時刀棒中心線的位置，也即刀軸線的位置。鎖定X、Y，抬Z軸，卸下刀棒，換上三面刃銑刀，如圖3所示，調(diào)整Z軸，使刀位點與標準棒端面圓心點重合，如圖2中俯視圖所示。在G54坐標中，分別移動X（L+h-d/2）、Y（D/2+b-d/2）的距離，然后清零，即找到了直角銑頭旋轉30°時，使用三面刃銑刀加工螺旋溝槽的編程零點。工件的裝夾示意圖如圖4所示。

圖3　三面刃成形銑刀示意圖

圖4　工件裝夾及刀具定位示意圖

3. 結語

需要設定輔助對刀點的數(shù)控加工，多發(fā)生在零件加工部位與刀軸成一定角度，需要工作臺旋轉或刀軸旋轉一定的角度后才能進行加工的工況中。

對于粗加工后還需熱處理或時效等其他工序的工件，工件轉序前要在編程零點作標記，再上床時需要重新對零點。為了保證對刀精度，最好粗精加工由同一個操作者、使用同樣的輔具進行對刀，否則會產(chǎn)生較大的誤差或調(diào)整困難。

批量生產(chǎn)時，還是采用更簡便高效、更準確的方法為易。但當條件不具備時，采用輔助對刀點進行手動對刀的方法還是必不可少的。

參考文獻：

[1] 丁海萍，顧劍鋒. 數(shù)控加工中心常用對刀方法及其應用[J]. 廣西輕工業(yè). 2007（8）：51～52.

收稿日期：（20141030）