欧阳德祥 张祥林 詹华西

(①武汉职业技术学院，湖北 武汉430074;②华中科技大学，湖北 武汉430074)

某小企业因加工业务拓展的需要，拟在三轴数控摇臂铣床的工作台上加装C轴数控分度盘而将其改造为四轴控制机床，并希望利用其摇臂功能，针对工件加工要求，在人工手动扳转并锁定主轴倾角的状态下，通过四轴交互运动完成固定倾角曲面的高效铣削加工。由此，即能在较低投入的前提下完成本应由五轴机床才能实现的复杂曲面工件的加工。基于此，需要探索与之相适应的CAM多轴加工刀路方法及其相关后处理参数的设置，从而为该机床数控加工自动编程的实现提供可操作性的技术准备。

1 摇臂铣加装C轴后的工艺拓展及运动控制分析

就三轴数控铣床而言，当在工作台上加装一个C轴分度盘并进行数控系统升级后，它便是一台能实现四轴联动控制的机床，对于均布孔系及高精度要求的内外柱面铣削加工，不再需要通过XY的插补运算即可通过C轴回转加工实现，因此可消除由插补逼近计算而引起的加工原理误差，从而获得较高的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度。数控摇臂铣床的主轴可人工按刻度盘手动扳转至一定角度后锁定在某固定角度方位，如图1所示，其结构相当于可绕Y轴转至一固定倾角的B轴，因此，既可利用平底铣刀的底刃实现与刀轴垂直的斜平面铣削，也可利用其侧刃实现与刀轴平行的侧表面高效铣削。摇臂铣加装回转C轴后，相当于一摆头+摆台的五轴机床，但其主轴摆头的角度不能受数控代码控制实现任意角度的动态摆转，只能在前期由人工预先扳转至一固定角度方位。……