基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床斜面加工
2017-12-22 來源： 齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 作者：孫亮
摘 要：針對(duì)數(shù)控機(jī)床帶有角度擺頭的斜面加工技術(shù)，以西門子840D 的編程技術(shù)簡(jiǎn)化斜面加工的繁瑣程度，使加工更方便簡(jiǎn)捷為目的，對(duì)斜面加工的參數(shù)設(shè)置，附件框架矢量設(shè)置，程序的編制進(jìn)行詳細(xì)的剖析，對(duì)解決斜面加工方案具有推廣意義。
關(guān)鍵詞：西門子840D ;C Y C LE800;斜面加工
0 引 言
隨著工業(yè)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)也迅猛發(fā)展，各種工件對(duì)數(shù)控加工的要求也越來越高，在數(shù)控銑削加工中經(jīng)常會(huì)遇到空間斜面的工件加工。由于非專機(jī)類的數(shù)控機(jī)床各軸都是基于幾何坐標(biāo)軸基礎(chǔ)上的，因此要加工斜面必須用到萬(wàn)能銑頭、擺角銑頭這一類的附件進(jìn)行加工，由于加工平面的空間變化，使加工編程與調(diào)試的難度變大，西門子840D系統(tǒng)專門為此類斜面加工設(shè)定了一套用戶循環(huán)———CYCLE800程序。
本文將用典型的斜面加工工件與CYCLE800程序相結(jié)合的方式，具體說明如何運(yùn)用配備西門子840D數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 臥 式銑 鏜 床 進(jìn)行 斜 面加工。
1 、斜面加工工件的原點(diǎn)
用X、Y、Z三坐標(biāo)數(shù)控臥式銑床，在一個(gè)15度的加工平面 上 進(jìn) 行 銑 削和一個(gè)直徑為50 mm圓形凹槽的銑削，需要進(jìn)行斜面加工的工件如（圖1）所示,需要用到可回轉(zhuǎn)的刀架（萬(wàn)能銑頭）。用CYCLE800程序輔助將加工坐標(biāo)系繞 X 軸 回轉(zhuǎn) - 15°，得到新的坐標(biāo)系，在此坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工。
回轉(zhuǎn)到一個(gè)加工表面或輔助表面時(shí)的步驟始終有3步，這也正是CYCLE800程序的基本原理：1）在旋轉(zhuǎn)之前平移基準(zhǔn)點(diǎn)；2）旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系；3）坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)之后平移。這3各步驟
也就構(gòu)成了CYCLE800程序的標(biāo)準(zhǔn)界面輸入屏幕。
2 、附件框架的矢量設(shè)置
此外，還需要將萬(wàn)能銑頭或者擺角銑頭等附件的框架數(shù)據(jù)在西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的擺動(dòng)循環(huán)界面中進(jìn)行設(shè)置，形成一套帶名稱的擺頭數(shù)據(jù)，名稱如“HEAD1”等，在今后使用此擺頭附件進(jìn)行加工時(shí)可直接調(diào)用。以本次加工需要用到的萬(wàn)能銑頭為例進(jìn)行設(shè)置，銑頭外形尺寸如（圖2）。
需要進(jìn)行設(shè)置的參數(shù)有：1）回轉(zhuǎn)軸矢量V1：回轉(zhuǎn)軸B圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)。2）回轉(zhuǎn)軸矢量V2：回轉(zhuǎn)軸C圍繞Y軸和軸旋轉(zhuǎn)。3）偏移矢量I1：在固定安裝回轉(zhuǎn)頭I1=-(I2+I3)時(shí)矢量結(jié)束。4）偏移矢量I2：回轉(zhuǎn)軸1的回轉(zhuǎn)中心到回轉(zhuǎn)軸2的回轉(zhuǎn)中心的距離。5）偏移矢量I3：刀具基準(zhǔn)點(diǎn)到回轉(zhuǎn)軸2的回轉(zhuǎn)中心的距離。6）萬(wàn)能回轉(zhuǎn)頭為手動(dòng)旋轉(zhuǎn)模式，B軸與C軸的回轉(zhuǎn)角度范圍為0°～360°。具體設(shè)置如表1所示。
表1 萬(wàn)能銑頭的運(yùn)動(dòng)矢量參數(shù)
注：回轉(zhuǎn)軸1和回轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)中心基準(zhǔn)點(diǎn)可以移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)線，不必與機(jī)械旋轉(zhuǎn)中心一致
3 、斜面加工案例
進(jìn)行工件的加工坐標(biāo)系設(shè)置與萬(wàn)能銑頭的框架數(shù)據(jù)設(shè)置之后就可以進(jìn)行加工編程設(shè)計(jì)了。在主程序第一次調(diào)用回轉(zhuǎn)程序之前必須編程刀沿（刀具刀沿>0）和零點(diǎn)偏移，用該回轉(zhuǎn)循環(huán)碰撞接觸或測(cè)量工件。在回轉(zhuǎn)循環(huán)中，該零點(diǎn)偏移換算至相應(yīng)的加工平面上。具體的加工程序編輯如下：
CYCLE800程序不僅在斜面加工中發(fā)揮著強(qiáng)大的作用，還在附件補(bǔ)償與角度補(bǔ)償有很強(qiáng)的作用，我們應(yīng)在平時(shí)的應(yīng)用中仔細(xì)分析其中可以利用的技術(shù)原理，為進(jìn)一步提高金屬加工技術(shù)與能力，更好地開發(fā)西門子標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)為我國(guó)金屬加工產(chǎn)業(yè)服務(wù)。
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