角度头刀具在数控加工中的应用
摘要:以斜孔的数控加工为例，说明角度头刀具的使用场合、注意事项和编程方法。
关键词:角度头刀具2轴联动钻孔参数变皿编程
Application of Angle Head In CNC Machining
HAN Lingguo
(Messier一Dowty(Suzhou)Co.，Ltd.，Suzhou 215021，CHN)
随着数控技术的发展，角度头刀具得到应用。它
的工作原理是蜗轮蜗杆传动，主要用来进行倾斜孔和
轮廓的加工。根据不同的使用要求，刀具厂商把它制
成固定角度的和轴向或圆周方向可以任意调节的多种
规格。固定角度的刚性比较好，但应用场合比较单一;
任意调节的角度头刀具可以根据使用场合和不同的加
工要求随意更改角度，但刚性不是很好，调节出来的角
度有时候会产生偏差。
如图1所示是我公司一
个大零件上的局部视图，材
料为锻造铝合金。科mm的
孔在此零件上只有一个，零
件水平放置，安装在卧式四
轴数控机床上加工。因此科
mm孔就位于上下位置，钻孔
时从A点走刀到B点，机床
主轴从下向上钻孔。为了使
Ch.r13.
图1
护mm孔在本道工序中能加
工，选用了角度头刀具来实现，这种加工方法机床必须
2轴联动。刀具长度H的变化导致刀具半径R变化，
从而使程序也在改变。为了使程序通用，采用变量编
程来解决。编程尺寸见图2。编程步骤如下:
(1)在刀具预调仪上调整刀具的角度为a;
(2)锁紧刀具上的相关螺丝;
(3)在刀具预调仪上测量出刀具的半径R;
(4)计算刀具的长度补偿:H = (137 + R/tang) o
其中137 mm是角度头回转中心到刀具零点的距离，
是个固定值;
(5)计算A',B’两点的坐标。A',B’分别是A,B点
的编程值。取趋近距离为2 mm,
A’点坐标为(一L, + 2cosa+R/tang )，(149/2-
2sina一R);
B’点坐标为(一L2+R/tang )，(149/2+(L2一L,)
tana一R);
(6)用G代码编程的轨迹是A'-"B'o
部分程序为:
GO1 Y[149/2一2sina一R] Z[一L, +2cosa+B/tana] F100 ;A，点
Y(149/2+(L2一L,)tans一R) Z(一Lz+B/tana) F80 ; B‘点
Y(149/2一2sina一R) Z(一L, +2cosa+B/ tans) F80 ; A‘点
从以上程序可以看出，只有R是个变量，它会随
着刀具的长度以及装夹而改变，所以每次重新安装刀
具后都要测量出刀具的半径Ro
需要注意的是，调整刀具的a角度要尽可能精
确，否则刀具的实际角度和工件角度相差过大会使钻
头折断。
另外，由于角度头刀具设计结构的原因，钻头的转
向和主轴的转向一般都是相反的，所以主轴的转向要
用M04，要根据所用刀具的实际情况来决定。钻头钻
到尺寸后要原路返回，速度不能太快。同时根据现场
不同的情况，要设定刀具开始快速接触A点时的路
线，以防刀具会和工件以及夹具干涉。此种刀具一般
不带内部冷却系统，要求机床外部冷却要充分!
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