基于西門子840D數控系統的數控機床斜面加工
2017-12-22 來源： 齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司 作者：孫亮
摘 要：針對數控機床帶有角度擺頭的斜面加工技術，以西門子840D 的編程技術簡化斜面加工的繁瑣程度，使加工更方便簡捷為目的，對斜面加工的參數設置，附件框架矢量設置，程序的編制進行詳細的剖析，對解決斜面加工方案具有推廣意義。
關鍵詞：西門子840D ;C Y C LE800;斜面加工
0 引 言
隨著工業的進步，數控機床加工技術也迅猛發展，各種工件對數控加工的要求也越來越高，在數控銑削加工中經常會遇到空間斜面的工件加工。由于非專機類的數控機床各軸都是基于幾何坐標軸基礎上的，因此要加工斜面必須用到萬能銑頭、擺角銑頭這一類的附件進行加工，由于加工平面的空間變化，使加工編程與調試的難度變大，西門子840D系統專門為此類斜面加工設定了一套用戶循環———CYCLE800程序。
本文將用典型的斜面加工工件與CYCLE800程序相結合的方式，具體說明如何運用配備西門子840D數 控 系 統 的 臥 式銑 鏜 床 進行 斜 面加工。
1 、斜面加工工件的原點
用X、Y、Z三坐標數控臥式銑床，在一個15度的加工平面 上 進 行 銑 削和一個直徑為50 mm圓形凹槽的銑削，需要進行斜面加工的工件如（圖1）所示,需要用到可回轉的刀架（萬能銑頭）。用CYCLE800程序輔助將加工坐標系繞 X 軸 回轉 - 15°，得到新的坐標系，在此坐標系的基礎上進行加工。
回轉到一個加工表面或輔助表面時的步驟始終有3步，這也正是CYCLE800程序的基本原理：1）在旋轉之前平移基準點；2）旋轉坐標系；3）坐標系旋轉之后平移。這3各步驟
也就構成了CYCLE800程序的標準界面輸入屏幕。
2 、附件框架的矢量設置
此外，還需要將萬能銑頭或者擺角銑頭等附件的框架數據在西門子840D數控系統的擺動循環界面中進行設置，形成一套帶名稱的擺頭數據，名稱如“HEAD1”等，在今后使用此擺頭附件進行加工時可直接調用。以本次加工需要用到的萬能銑頭為例進行設置，銑頭外形尺寸如（圖2）。
需要進行設置的參數有：1）回轉軸矢量V1：回轉軸B圍繞Y軸旋轉。2）回轉軸矢量V2：回轉軸C圍繞Y軸和軸旋轉。3）偏移矢量I1：在固定安裝回轉頭I1=-(I2+I3)時矢量結束。4）偏移矢量I2：回轉軸1的回轉中心到回轉軸2的回轉中心的距離。5）偏移矢量I3：刀具基準點到回轉軸2的回轉中心的距離。6）萬能回轉頭為手動旋轉模式，B軸與C軸的回轉角度范圍為0°～360°。具體設置如表1所示。
表1 萬能銑頭的運動矢量參數
注：回轉軸1和回轉軸2的旋轉中心基準點可以移動到旋轉線，不必與機械旋轉中心一致
3 、斜面加工案例
進行工件的加工坐標系設置與萬能銑頭的框架數據設置之后就可以進行加工編程設計了。在主程序第一次調用回轉程序之前必須編程刀沿（刀具刀沿>0）和零點偏移，用該回轉循環碰撞接觸或測量工件。在回轉循環中，該零點偏移換算至相應的加工平面上。具體的加工程序編輯如下：
CYCLE800程序不僅在斜面加工中發揮著強大的作用，還在附件補償與角度補償有很強的作用，我們應在平時的應用中仔細分析其中可以利用的技術原理，為進一步提高金屬加工技術與能力，更好地開發西門子標準循環為我國金屬加工產業服務。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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