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      熱門關鍵詞:90°直角角度頭 | 加長型角度頭 | 偏置型角度頭 | 雙輸出型角度頭 | 萬向型角度頭 | 內冷型角度頭 | 固定角度型角度頭 | 法蘭連接角度頭 | 非標類角度頭 | 附件類角度頭

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      90度直角角度頭編程銑削飛機輪轂內腔

      時間:2020-05-22  來源:奧信科

      角度頭是一種常見的機床附件??梢酝瓿摄娤?、鉆孔、攻絲、鏜削等加工工序。其優勢在于,能實現立臥轉換五面加工,完成特定角的度斜面加工。一些使用傳統方法無法加工的狹窄空間、深腔內槽等,也可以用角度頭加工。使用角度頭能減少工件裝夾次數,提高機加工的精度和效率。

      圖1  直角角度頭銑削加工

      角度頭分類

      常見的角度頭按類型可分:固定角度型,萬能型和特殊型等。它們廣泛使用于航空航天,汽車,模具,電子等各種加工場合。

      1)   單輸出直角角度頭  該類型的角度頭較為常見。剛性較佳,可廣泛應用于各類場合。

      2)   雙輸出直角角度頭  該角度頭采用雙向輸出,且雙向的同心精度、垂直精度較高。不僅可以免除手動轉角、打表校正的繁瑣,提高了生產加工效率。同時也避免了重復調效帶來的誤差,保證了加工的位置精度。這種角度頭適用于加工精度較高的復雜零件。

      3)   萬向角度頭  又稱萬能角度頭。該角度頭刀具的旋轉中心線與機床主軸旋轉中心線所成角度可調??烧{角度范圍一般為0~90度。但也有一些特殊的,可調范圍超過了90度。

      使用角度頭的幾種情況

      1)   某些精度要求高的工件。需要一次裝夾,多面加工。

      2)   相對于基準面,進行任意角度的加工時。3)   加工孔中孔。銑頭等工具無法探進大孔中加工小孔時。4)   加工中心無法加工的斜孔、斜槽等。如發動機、箱殼的內部孔、槽。5)   大型工件由于每次裝夾都耗時較長。盡量一次裝夾,多面加工,以節省裝夾時間。

      角度頭銑削編程

      下面是一個角度頭銑削輪轂內腔的案例。

      圖5 飛機輪轂3D示意圖

      輪轂內壁縱向分布有八個鍵條。每個鍵條 Z 向高度可達240mm,鍵條與內壁相連接的圓角僅為 R2。每個鍵條上分布有上下兩個 M10 螺紋孔。如下圖紅色區域所示。

      圖6 待加工位置

      工藝路線

      1)   粗加工插銑鍵條周邊。

      2)   精銑鍵條上下平面和兩側R2圓角。

      3)   用8.5mm鉆頭鉆M10底孔。

      4)   攻絲M10螺紋孔

      選擇機床

      由于內腔鍵條比較長,如果采用小直徑、大懸長的整體立銑刀,其剛性太差,容易斷刀。并且,鍵條上的圓孔必須橫向加工。因此,使用三軸機床無法完成加工??梢赃x用 TT 結構的五軸機床,用AC軸配合直線軸,采用3+2定向加工。但經過機床仿真發現,在加工 M10孔時,A軸必須擺到90度的位置。但此時機床主軸整體會與零件干涉(如圖6中紅色區域)。所以,這種結構的五軸機床也無法完成加工。

      圖7  TT機床主軸與零件干涉


      既使換成 HH 結構的五軸機床,干涉問題依然存在,如下圖。

      圖8  HH機床主軸與零件干涉


      考慮到工件尺寸大分量重,最終選擇在 HH 結構的五軸機床上,加掛專用的90°角度頭,來加工此零件。


      此角度頭為 Gerardi RA200 型角度頭。專業定制,結構緊湊。懸伸總長160mm,完全可以伸到腔體內部。該角度頭可以安裝Φ3 - Φ10銑刀或鉆頭。最大可裝銑頭直徑Φ18mm。萬事具備,只欠東風。最后需要考慮的是如何編制加工程序了。Mastercam 具有強大的角度頭編程功能。無論是90°單側頭、雙側頭,還是復合式萬能角度頭,都可以快捷地編出鉆孔和銑削刀路。加工位置準確無誤。刀路編制完成后,再進行仔細的加工過程仿真和后置處理,生成需要的 NC 程序。

      機床仿真和后置處理

      使用角度頭加工,機床仿真和后處理是非常重要的。由于工件結構緊湊復雜,五軸機床加掛角度頭后,機床運動更加復雜。機床與工裝夾具很容易發生干涉和碰撞。通過仿真,可以保證角度頭能安全地伸進工件內腔進行加工。加工完后,能安全地退到指定的位置。機床模擬過程非常準確,模擬過程中如果某處有干涉,可以減慢模擬速度,仔細觀察干涉原因。及時發現和解決問題。如果沒有模擬,就只能每條NC指令小心試錯,仔細調試了。這樣的效率非常低。所以,機床仿真能大大提高角度頭的編程效率,非常重要。

      角度頭加工的后處理同樣重要。由于角度頭結構特殊,其刀具軸并不平行于機床的主軸。以90度直角頭為例,其刀軸可以在水平面上360°范圍內任意定向。并在這些方向上鉆孔、定向銑削和聯動銑削。因此,通常的后處理無法生成正確的NC程序。Mastercam具有強大的后處理平臺。能提供專業的角度頭后處理。生成的NC程序支持主流的機床結構和主流的控制器。能完成角度頭在各個方向的鉆孔、銑面和曲面聯動銑削。


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