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五軸聯動數控機床技術：帶 B 軸功能的高剛性五軸銑頭

　　銑頭殼體為中空設計，下 部中間位置安裝刀具主軸，其特征在于銑頭殼體兩側安裝銑削動力齒輪機構和 B 軸動 力齒輪機構。

為銑頭隱去銑頭殼體的內部結構圖。如圖所示，圖 2a 左側安裝 B 軸動力齒輪機構，右側安裝銑削動力齒輪機構。西門子內置電機 1 安裝在銑頭殼體內，為 B 軸動力齒輪機構的動力來源，它的輸出端連接行星齒輪減速機 2，減速比 為 i=22，減速機的輸出端為法蘭式輸出，通過法蘭盤連接 B 軸動力齒輪機構的輸入軸。

此銑頭通過適配體4與滑枕連接，在適配體4上，安裝了歐度插頭5，它與滑枕端 面的歐度插頭進行對接，是 B 軸內置電機 1 的電源。銑頭通過 4 個拉釘 6 被的拉 緊在滑枕端面。在適配體 4 上，安裝了若干個快換接頭 7，通過這些快換接頭，把冷卻水，液 壓油，氣體等介質傳遞到銑頭所需的各個位置。

直角銑頭在五軸加工中心上的幾何參數獲取

角度α是直角銑頭的實際安裝位置和理論安裝位置之間的偏差，為了確保五軸旋轉和補償正確，需要確保 α 等于零。角度 α 的具體調零方法為：將百分表的觸頭與刀具外表面接觸，采用機床手動模式沿豎直方向上下移動機床主軸，觀察百分表的跳動值，根據跳動值調整直角銑頭與機床主軸上的緊固螺釘，當跳動值為零時角度 α 等于零。

所采用的刀具參考點偏置補償法、控制器雙向刀長補償法，很好地解決了直角銑頭在五軸加工中的刀尖點補償難題，進一步提升了五軸數控加工中心的加工范圍與適應性。目前，直角銑頭已在多個航天器型號的復雜結構研制中得到成功應用。

五面體加工中心的功能部件——自動分度功能的銑頭

自動分度機構包括設置于銑頭座 1 上的油缸、固定安裝于垂直傳動軸 8 上的固定齒輪 95、固定安裝于回轉套 2 上可與固定齒輪 95 相嚙合的活動齒輪 94、固定安裝于銑頭座1 上的固定齒盤 91、固定安裝于油缸活塞體 93 上可與固定齒盤 91 相嚙合的活動齒盤 92，油缸的活塞體 93 與回轉套 2 固定連接并可驅動回轉套 2 沿垂直方向在回轉位置和固定位置之間移動，油缸中設置有彈簧 96 用于使活塞體 93 快速下降，當需要調整主軸 6 角度時，油缸的活塞體 93 向下移動，使回轉套 2 向下移動至回轉位置，這時固定齒輪 95 與活動齒輪94 相嚙合、固定齒盤 91 與活動齒盤 92 分離，垂直傳動軸 8 緩慢旋轉驅動回轉套 2 轉動，當達到目標位置時，油缸的活塞體 93 向上移動，使回轉套 2 向上移動至固定位置，這時固定齒輪 95 與活動齒輪 94 分離、固定齒盤 91 與活動齒盤 92 相嚙合，回轉套 2 固定，完成回轉動作。