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CYCLE800 功能在五軸雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床上的應(yīng)用

2023-11-3 來源：通用技術(shù)集團(tuán)沈陽機(jī)床有限責(zé)任公司作者：任寶鋼洪壽福

某些零件形狀特殊，外表面由許多斜面組成，而且這些斜面角度不同。對(duì)于這類零件的加工，通常采用多角度夾具，在兩臺(tái)甚至多臺(tái)機(jī)床重復(fù)裝夾完成加工。這種加工方式不但容易產(chǎn)生累計(jì)誤差，而且由于輔助裝夾時(shí)間長導(dǎo)致產(chǎn)出率低。我司針對(duì)這種問題，開發(fā)了五軸雙轉(zhuǎn)臺(tái)專用機(jī)床。實(shí)現(xiàn)了零件一次裝夾完成所有傾斜面加工。

考慮到成本問題，數(shù)控系統(tǒng)未購買 SIEMENS五軸包功能，而是采用 SIEMENS 系統(tǒng)自帶的CYCLE800 傾斜面加工功能實(shí)現(xiàn)傾斜面加工，這樣不但大大提高加工效率，而且降低設(shè)備成本，為用戶帶來效益。

1. 機(jī)床結(jié)構(gòu)簡介

機(jī)床采用在原有三軸龍門加工中心基礎(chǔ)上，開發(fā) A+B 擺臺(tái)結(jié)構(gòu)。如圖 1 所示。工作臺(tái)長方向?yàn)?X 軸，短方向?yàn)?Y 軸，上下為 Z 軸，繞 X軸旋轉(zhuǎn)為 A 軸，繞 Y 軸旋轉(zhuǎn)為 B 軸。為增加加工時(shí)剛性，A、B 軸增加抱閘裝置。

圖 1 雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床結(jié)構(gòu)

2. 系統(tǒng) CYCLE800 功能參數(shù)設(shè)置

CYCLE800 參數(shù)設(shè)置與機(jī)床結(jié)構(gòu)有關(guān)，但是CYCLE800 功能的使用與機(jī)床結(jié)構(gòu)無關(guān)。在五軸機(jī)床結(jié)構(gòu)中，概況一下可以分為刀具擺動(dòng)型、工作臺(tái)擺動(dòng)型和刀具擺動(dòng) + 工作臺(tái)擺動(dòng)三種類型。這三種類型分類如下 :

（1）類型 T: 擺動(dòng)刀具，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致刀具朝向的變化 ( 能改變另一軸所定義角度的軸為第一旋轉(zhuǎn)軸 ) 。

（2）類型 P: 擺動(dòng)工作臺(tái)，工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致刀具相對(duì)工件朝向的變化 ( 能改變另一軸所定義角度的軸為第一旋轉(zhuǎn)軸 ) 。

（3）類型 M: 擺動(dòng)刀具 + 擺動(dòng)工作臺(tái)（刀具軸為第一旋轉(zhuǎn)軸）。如圖 2 所示。

圖 2 機(jī)床結(jié)構(gòu)類型

所以，我司機(jī)床類型為 P 型，按照 P 型機(jī)床來設(shè)置參數(shù)。CYCLE800 調(diào)試步驟如下 :

（1）設(shè)置機(jī)床參數(shù) 。

（2）設(shè)置 HMI 。若是 HMI Advanced 需要修改配置文件 STARTUP.COM 激活 CYCLE800 的設(shè)定畫面。

（3）CYCLE800 參數(shù)設(shè)置 ( 機(jī)床結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)置 ) 。在設(shè)定畫面中 , 根據(jù)機(jī)床類型設(shè)置參數(shù) ; 在編寫 NC 程序，根據(jù)機(jī)床類型給變量賦值 (e.g. $TC_CARR1[1]=0)。

（4）裝載相應(yīng)循環(huán) 。若是 840Dpl, 需要裝載循環(huán)。若是 840Dsl,V2.6SP1 以上版本可自動(dòng)裝載循環(huán)。

（5）檢查配置是否正確 ( 可擺動(dòng)特殊角度檢查 ) 。

（6）精細(xì)調(diào)整，檢測機(jī)械幾何尺寸誤差并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。

參數(shù)設(shè)置如圖 3 所示。在圖 3 中，I2 表示機(jī)床參考點(diǎn)到第一旋轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)中心的距離，I3 表示第一旋轉(zhuǎn)軸軸軸線到第二旋轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)中心的距離（或到刀具基準(zhǔn)點(diǎn)），I4 表示閉合矢量鏈 I4=-(I2+I3)。旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置如圖 4 所示。

圖 3 結(jié)構(gòu)尺寸與選項(xiàng)畫面

圖 4 旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置

3.NX 軟件后處理二次開發(fā)

針對(duì) AB 雙擺臺(tái)龍門結(jié)構(gòu)特性，制作專用的后處理程序，實(shí)現(xiàn) siemens系統(tǒng) CYCLE800 功能 3+2 定軸加工。

（1）SIEMENS 系統(tǒng)中 CYCLE800D指令規(guī)則 :

（2）NX 軟件中后處理程序制作 :按照 SIEMENS 系統(tǒng)對(duì)于 CYCLE800 指令規(guī)則的定義，在 NX 軟件中做相應(yīng)的程序開發(fā)，如圖 5 所示。

圖 5 NX 軟件 CYCLE800 功能后處理開發(fā)

在 NX 軟件編程時(shí)，需要注意坐標(biāo)系及相關(guān)參數(shù)的配置，為了直觀起見，在零件的每個(gè)傾斜面分別建立一個(gè)子坐標(biāo)系，這些子坐標(biāo)系都有掛在主坐標(biāo)系下，如圖 6 所示。另外，在 Sinumerik840D 參數(shù)配置對(duì)話框中，變換模式選

擇 Swiveling，如圖 7 所示。