李金强，王欲春，王勇斌

（通用电气能源（杭州）有限公司，浙江杭州 311231）

0 引言

在复杂零部件加工过程中往往涉及到不同角度的斜面加工，在工作平面发生变化时，刀具长度、半径补偿需要随之发生相应变化。未使用Cycle800功能前，只能通过不同的工装将工件垫平后加工，或在不同斜面时需通过大量的复杂计算将刀具长度、半径补偿等数据换算的加工平面。这样不仅需要花费大量的成本及时间，而且容易出错。应用Cycle800功能后，可以达到刀具长度、半径补偿自动计算到各旋转后的不同加工平面上，使万向角铣头能在任意空间平面上进行铣圆、钻孔以及铣螺纹等一系列复杂加工。目前很多加工业同行甚至机床厂家对Cycle800功能一知半解，尤其是尚不清楚如何精确测出万向铣头实际补偿值，如何设置补偿值，以及如何验证。为此，根据通用电气能源（杭州）有限公司实际应用情况，总结万向铣头Cycle800补偿值的测量、设置以及验证，此方法可以应用到落地镗铣床、龙门铣等机床。

1 Cycle800功能简介

Cycle800循环用于回转到一个任意的表面，以加工或者测量该表面。通过循环，在考虑机床运动链的情况下，通过调用相应的NC功能将有效的工件零点和刀具补偿换算到斜置表面上，并定位回转轴（选择性地）。回转可以选择轴向进行，作为投影角和立体角。在定位回转轴之前，线性轴可以选择空运行。回转也包括功能“设置刀具”。简而言之，可以利用Cycle800功能，加工平面一旦发生变化，可以把附件（万向铣头）的尺寸参数和刀具长度、半径补偿自动计算到旋转后的工件坐标系零点上，完全遵循右手法则，在任何平面加工都像在G17平面加工一样。以正交万向铣头（图1）为例，阐述万向铣头尺寸补偿值的测量、设置及验证。

2 万向角铣头尺寸参数的测量

图1 正交万向铣头

该类型的万向角铣头根据Cycle800功能说明，此万向角铣头为回转头（类型T）需测量各轴的偏移矢量 I1，I2，I3。测量时需注意，矢量总是以机床运动的初始位置为基准。I3从刀具托架到第2个回转轴的旋转中心/交点的距离；I2从回转轴2的旋转中心/交点到回转轴1的旋转中心/交点的距离；I1如果回转头不可更换，矢量链关闭I1=-（I2+I3）。测量时，相关值需在当百分表显示为0时从控制面板上读取，测量基于1个精度合格的芯棒。

2.1 LA实际值测量（图2）。

如图3所示，将万向铣头扳到A=0°，C=-90°位置，将百分表指针朝X正方向并找出芯棒最高点后将百分表调零，此X坐标设为X0，将万向铣头扳到A=-90°，C=-90°位置，移动X轴将芯棒端面接近百分表针，直至百分表读数为0，记录此时X坐标为X1。自动铣头可直接定位旋转到该角度，手动铣头需用芯棒确认母线平行度，一般控制在0.03/300 mm以内。同理将万向铣头扳到A=0°，C=-90°位置将百分表指针朝X负方向并找出芯棒最高点后将百分表调零，此X坐标设为X0，将万向铣头扳到A=90°，C=-90°位置，移动X轴将芯棒端面接近百分表针，直至百分表读数为0，记录此时X坐标为X2。则 LA=（X1-X2）/2-芯棒的长度+芯棒的半径。

图2 LA实际值测量

图3 LA实际值测量过程

2.2 LA/C轴距离的实际值测量（图 4）

图4LA/C轴距离实际值测量

如图5所示，将万向铣头扳到A=0°，C=0°位置将百分表指针朝 X正方向并找出芯棒最高点后将百分表调零，此X坐标设为X1，将万向铣头扳到 A=0°，C=180°位置，移动X轴式芯棒接近百分表并找出芯棒最高点位置，移动X轴直至百分表读数为0，记录此时X坐标为 X2。则 LA/C=（X1-X2）/2。

图5 LA/C轴距离实际值测量过程

3 补偿参数地设置

测出万向角铣头的基本尺寸参数LA及LA/C后就可以进行相关补偿值设置了。补偿程序设置的补偿程序段如下。

对应开机调试界面如图6所示。如果V1，V2回转轴轴线未相交存在一定的偏差，同样也可以测出其Y方向的相关矢量，然后进行补偿设置。

4 补偿值验证

图6 开机调试界面

需特别注意：①验证前必须运行下刚作补偿设置的补偿程序；②第1次调用主程序的回转循环之前必须设置刀具（刀具刀沿D＞0）和零点偏移（NV），否则运行Cycle800功能后其补偿值不生效；③正确设置回转方向（一般A轴在正方向应取负方向，反正则取正方向）。示例如图7所示：找G17，G18，G19基准面，或机床直接加工3个基准面；万向铣头在A=0°，C=0°时，对好 X，Y，Z 零点；将万向铣头扳到 C=90°，A=0°位置，运行 Cycle800验证程序；验证旋转后 C=90°，A=0°对应的 X，Y，Z的偏差值。同理可以用同样的方法验证其他不同角度。

图7 示例