直角铣头可进行部分角度加工

　　直角铣头是zui常见，运用zui广泛的铣头种类。有人称为“侧铣头”，“角尺头”等。目前直角铣头的生产商有很多。大部分为C轴手动回转，手动上头的低端产品。

　　直角铣头的功能特点：动力由机床动力头轴向输入，经该铣头主体以小截面长度延伸，并90°变向双侧输出；利用装于主轴两侧的大径多刀片同旋向盘刀、正旋侧的棒刀、镗杆（其上装有刀具）切削部件，完成工件内、外侧表面的加工；该铣头绕动力头主轴360°回转定位，减少了工件的调位装卡次数（师傅传称：一次装夹，八面加工），可进行部分角度加工；获得优良加工表面的同时又能确保形位公差，且拓展了工件的设计空间。

　　直角铣头使用时应该注意什么？

　　1、按照使用说明上的参数，在适合的场合下使用。

　　2、使用前，需先确认试运转数分钟热机。每次加工时，需选择适当的转速和进给加工。加工时的转速、进给与切深应以渐进方式做调整，直到获得zui大加工效率。

　　3、在加工过程中，冷却液对着刀具喷，不要对着铣头喷，这样可以避免冷却液进入铣头内部。

　　4、避免长时间在zui高转速持续加工运转。

　　直角铣头的别称是横向和卧式铣头，意思是指刀具的输出轴与水平面平行，它能够实现立式加工中心的立卧转换。该产品主要用于工件的侧面加工，这就减少了工件的装夹次数，在加工精度上大有提高。直角铣头技术规格包括主轴扭矩：1800Nm，主轴锥孔：ISO50（安装JT50刀柄），主轴转速范围：1-600rpm，主轴中心距滑枕端部尺寸：383mm，回转角度：0-360o，铣削功率：30kW。

一种数控角度铣头的数控加工控制方法研究

　特殊角度头数控控制方法研究

　　（1）控制方法研究。在具备RTCP控制的数控系统中，程序的旋转控制点为刀尖点，当各线性轴和旋转轴同时运动时，钻孔动力头哪个牌子好，能够保证当前的控制点始终为刀具的刀尖点，这种方式可以有效地简化数控程序的编制和现场应用。而角度头刀柄五轴联动也可以分解为回转运动和平移运动。因此，可通过研究将角度头的刀具尖点的数据经相关偏移量的补偿转化，使其符合当坐标机床的控制机制。

　　以图2所示说明，P点为主轴中心轴线与角度头刀具中心线交点，Q的点为角度头安装刀具后的刀尖点，将实际刀具的编程控制点Q转移到P点，即假想P点为当前程序的实际加工刀具尖点，而将此过程中的转化偏移等量值在数控程序运行阶段补偿。在此过程中，需要明确的是A尺寸数据、B尺寸数据以及角度头的安装角度，为简化数据的处理逻辑及现场操作者的可操作性，将角度头的安装规定一个固定的方向，如约定角度头刀具方向沿着X轴正方向。

　　除了对线性轴XYZ进行补偿外，还要考虑旋转轴如何进行控制的问题。在角度头固定一个安装角度的情况下（本文以沿着X轴正方向为讨论基础，在实际应用时操作者依据此要求安装即可），需按照常规的五坐标旋转轴后处理进行计算，并按照其运动及结构逻辑对角度头的90°安装方向进行补偿。

　　（2）数控程序指令实现。在西门子840D系统中，数控程序的指令定义中支持变量调用、局部变量定义及表达式计算等方式，为实现加工中程序调用执行阶段进行数据补偿计算提供了条件，通过参数化编程，实现角度头的数控程序自动化控制和补偿。

　　在RTCP调用模式下，将图2所示的尺寸A的数值赋值到当前调用的刀具长度值中，用于在RTCP模式下控制P点的运动，并按90°的朝向对B数值进行补偿。

　　对于从角度头刀具尖点到P点的计算，可通过定义Siemens840D系统中的局部变量来计算，钻孔动力头供应商，如HeadLC，该变量赋值为90°角度头刀柄安装端面与机床主轴轴线的垂直距离（固定数值与当前使用的角度头具体值一致）+实际的刀具及刀柄长度（刀尖点到安装面的距离），该数值应由操作者根据现场实际数值进行修改。

　　所有控制点的坐标采用表达式的方式进行描述，在表达式中将编程前处理APT中的当前某点刀轴矢量也输出到对应轴的计算表达式中，在执行时由控制系统自动计算终数据。比如可处理为如下格式：

　　DEF REAL HeadLC=211；其中的211为具体数据，根据实际情况会有不同。

　　　　N26G00X=99.000+HeadLC×(-1.000)Y=0.000+HeadLC×(0.000)Z=170.000+HeadLC×(0.000)B0.000CW=0.000

　　其中，X=99.000+HeadLC×(-1.000)是X轴的补偿计算表达式，99.000是被推算到P点的X轴坐标，HeadLC是定义的有具体距离值的变量，（-1.000）是当前点角度头刀轴方向的X轴矢量分量；Y=0.000+HeadLC×(0.000)，0.000是被推算到P点的Y轴坐标，钻孔动力头厂家批发，HeadLC是定义的有具体距离值的变量，（0.000）是当前点角度头刀轴方向的Y轴矢量分量；Z=170.000+HeadLC×(0.000)，170.000是被推算到P点的Z轴坐标，HeadLC是定义的有具体距离值的变量，（0.000）是当前点角度头刀轴方向的Z轴矢量分量；B0.000是当前主轴B轴旋转的角度，CW=0.000是当前工作台旋转的角度，其中CW为该系统中对C轴的具体标识。

　　（3）后处理方法实现。针对上述讨论的实现方法，在开发后处理工具时主要考虑如下几项关键环节：

　　常规加工需要五轴联动（也可不联动）点插补的情况下，对于BC轴的角度的计算，限定角度头安装角度（此处限定在Ｘ轴正方向上），可按常规的五轴后处理算法（针对XYZBC组合）进行处理，并在计算结果的基础上补偿角度头的90°值到已得到的B轴数据中，CAM数控编程按常规五轴编制刀路轨迹，并按点插补处理APT中间文件。

　　针对某些需要局部坐标系且刀轴方向与局部坐标系Z轴平行的情况（如采用固定循环指令方式加工斜面或侧面孔、采用圆弧指令加工圆弧等特征），可在当前定向方向上通过使用ROT命令实现局部坐标系定义，并将当前特征加工数据经空间变换，转换到局部坐标系下，实现特征加工，CAM数控编程按常规五轴编制刀路轨迹，并按固定循环、圆弧特征处理APT中间文件，编程实例如图3所示。

　　以上研究成果可通过软件开发的方式实现，并进行了验证性应用，验证实例如图4所示。

横向铣头的定义

横向铣头是所有角度头中使用非常多的一种机床附件，其使用目的是为了扩充机床的加工范围，德州钻孔动力头，在一些大型工件或产品精密度要求较高的情况下应用广泛。

　　横向铣头一般可应用于加工中心、龙门铣床、卧室镗铣床等机床上。

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