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西门子SINUMERIK802Dsl应用高速刀塔实现钻铣加工

沈阳机床成套设备有限责任公司(辽宁110142)马吉人郭小楠

随着高档数控机床和专用数控机床，尤其生产线中分工序加工的数控机床对加工时间长度和单位时间的工作效率的要求与日俱增，而传统的刀库换刀形式虽然近些年来在高速、高精度的电动机和定位结构不断推动下已经有了长足的进步，但仍不满足现代工业对专用数控机床、生产线分序加工数控机床等专精高效的要求。

针对这种换刀频繁、主轴转速高、机床高精度高效的要求，皇冠型高速刀塔成为新的应用方向。本文以德国SAUTER刀塔为例，介绍西门子SINU-MERIK802Dsl应用皇冠型高速刀塔的调试方法。

使用齿轮或齿形带时可能出现的由于间接联接带来的误差和风险，我们采用联轴器直接联接主电动机与刀塔的直接联接方式，如图1所示。

图1

1.滑座2.法兰盘3.联轴器

1.刀塔的联接形式4.中空轴、带编码器的电动机

刀塔有直接联接和间接联接两种形式，为减少5.旋转接头6.切削液转接头

刀铣6个完整的螺距，即在Z方向上需走刀2.2087×6=13.2522mm。孔口处大径是42mm,深12mm,锥度1:16,可计算出螺纹小端大径是42-12÷16=41.25(mm)。铣刀直径是15.65mm,则进刀处(即刀尖位于Z-12的高度上)铣刀中心走圆半径是(41.25-15.65)÷2=12.8(mm)。进刀时采用圆弧切向进刀。此锥螺纹的锥度是1:16,可计算出6个螺距半径要增大13.2522÷16÷2=0.4141(mm)。工件坐标系原点设在孔口圆心处。据此分析可编写如下程序：

G54G90GOXOYOS1200M3

Z5

G1Z-12F200

G3X12.8R6.4

G91X0.4141Z13.2522I-12.8P6

G90GOZ100M5M30

程序中的G91一行即实现了走圆锥螺旋线，

X0.4141表明在半径方向上增加0.4141mm,Z13.2522是在Z方向升起的距离，I-12.8表明圆心位于起点的左侧12.8mm处，P6则表明整条螺旋线转了6圈。

程序中的数值也可以不计算出结果，而是直接把计算式打入程序中，即G91一行可写成：

G91X25.4/11.5/32*6Z25.4/11.5*6I-12.8P6

这样，程序更加直观，调整尺寸也更加方便。程序在机床上的模拟效果如图3所示。

图3

这种编程思路是充分利用了三菱系统G2、G3的功能，用一行程序即可走出螺旋线。程序中无需设置变量，易于理解，便于调整，是一种非常实用的铣削锥螺纹编程方法。MW(收稿日期

机由一休化Mechatronics

2.刀塔的工作原理

主要通过液压驱动刀塔的主轴头与动力头联接以及主轴齿轮与内部转位锥齿轮啮合动作，靠无触点开关来应答液压动作是否到位，刀塔是否正常，通过主电动机驱动刀塔的高速钻铣加工和转位换刀动作。原理如图2、图3所示。

z

z

z2

工作位置主轴头BA

元

切削液界面座

Pmax=25×10?PaABA

YiaPTy1.b中Y2.a

自制

图2电气布线

开

开

S4S5X1

端子排

1工位标记

S1

线缆口1XPG11

图3液压原理

Y1a阀：控制转塔主轴伸出并与动力头啮合液压动作。

Y1b阀：控制转塔主轴退回并与鼠牙盘啮合液压动作。

SI无触点开关：转塔1工位信号，转塔在1工位时开关信号为0。

S4无触点开关：转塔主轴伸出到位信号，转塔主轴伸出到位时开关信号为1。

S5无触点开关：转塔主轴退回到位信号，转塔主轴退回到位时开关信号为1。

当转塔进行钻削加工时：Y1a阀得电，Y1b阀失电，液压驱动转塔主轴伸出与动力头啮合，S4无触点开关信号为1,S5无触点开关信号为0,系统确认主电动机为1挡齿轮比为1:1,进行钻削加工。

2011年第18期

76www.metalworking/950.com余属加工冷加工

当转塔转位换刀时：Yla阀失电，Y1b阀得