AB摆角五坐标机床.doc

★秘密 《A、B摆角的数控五坐标铣床特点及使用》
A、B摆角的数控五坐标铣床特点及使用
数控加工厂 林君奇

[摘要]　A、B摆角的数控五坐标铣床在沈飞集团公司数控加工厂有十一台，比A、C摆角和B、C摆角的数控五坐标铣床略微多一点。它的机床结构特点及使用中要注意的一些事情，目前还没有完整的文章来论述它。这种A、B摆角结构的五坐标铣床不适宜高速铣切削，随着数控高速五坐标铣床的发展，可能会越来越少。但其它类型的五坐标数控铣床会越来越多。研究这种结构的五坐标铣床，为发展其它类型的五坐标数控铣床有着十分重要的意义，数控加工厂目前也十分需要这方面知识。

关键词：　五坐标数控铣床 A、B摆角 转心距 程序转换 非线性误差

五坐标联动数控铣是数控技术中难度最大的数控技术。涉及机械、电器、数学、力学等各科领域的知识也比较多。随着机械制造业的发展，它的应用范围也越来越广，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密技术于一体，加工质量要求很高的复杂曲面。高效、精密、自动化、数字化定义是它的特点。它所加工的零件有许多，从效率和质量上说，是三坐标数控铣切方式无法代替的。尽管我们引进的俄罗斯项目绝大多数是三坐标加工的零件，那只能说明他们上个世纪八、九十年代的生产水平。由于五坐标联动数控铣那些重要的实用价值，及技术复杂性，五坐标联动数控铣加工系统一直是欧、美等西方国家严格封锁的项目。前苏联从日本人手中购得五坐标联动加工系统，制造出低噪音的潜艇推进器，使美国反潜艇装置失效。引起西方世界大为不满。即所谓的“东芝事件”。沈飞集团公司开始四坐标数控加工距今已有廿四个年头了。运用四坐标数控铣床加工零件的经历，给五坐标数控加工打下了很好的基础。一九八二年七月我们开始在北京航空工艺研究所加工歼八原型机的整体一框。运用五坐标数控铣床加工航空类变斜角零件已经有廿年历史了。体现了沈飞集团公司数控加工技术有一定的实力。
1. 简述多坐标数控铣床的种类
一般说坐标数多于三的数控铣床就可称为多坐标数控铣床了。其实这种定义，没有说出其真正的意义。真正意义应该说，有了旋转坐标的数控机床才叫多坐标数控铣床。因为有的机床，虽然多了一个两个坐标，其实只是刀具仅沿着Z或X或Y轴作了附加运动。多坐标数控铣床种类非常多，有机床主轴旋转的，有机床工作台旋转的，有工作台翻转的。有旋转中心在主轴端面上方的，有旋转中心在主轴端面下方的。有A、B结合的，有B、C结合的，有A、C结合的。有两个旋转中心重合的，有两个旋转中心分离的。有A为第一转动角，B为第二转动角的，有B为第一转动角，A为第二转动角的。有正交结合的，有非正交结合的。……等等，数不胜数。目前还出现了万向节式的，主轴悬挂式的，又分为固定悬挂，非固定悬挂。结构如此复杂多变的机床种类，在这里实在是无法研究，下面介绍几种机床都是沈飞集团公司正在使用的，或曾经使用过的。
1.1. 四坐标数控铣床
沈飞集团公司曾经购置过齐齐哈尔第二机床厂设计生产的Q2SK243型四坐标联动龙门数控铣床。这是“齐二机床”一九七六年八月出厂的产品。虽然它各项指标都远远落后于当今出品的任何一款数控铣床，但是它是我国最先开始生产的多坐标数控铣床。为我们认识多坐标数控铣提供许多必要的基础知识。
下面就是 Q2SK243 型机床的示意图。（图一）

图一

A、B、C摆角，国际通用的规定是（参考图一）：
A 摆角，绕 X 轴；B 摆角，绕 Y 轴；C 摆角，绕 Z 轴。它们正负方向的判断是右手握拳，大拇指指向所对应的轴向，其它四指的指向即该摆角的正向。通过图一中的 +A和 -A，我们也可看出，X 的正方向是指向我们视前方的。
一九七八年沈飞公司又引进了瑞士生产的 NIV1800 型数控龙门铣，它和Q2SK243 型铣床一样都是工作台移动的龙门铣。
瑞士生产的 NIV1800 型数控龙门铣，除了精度、功率、控制机的处理能力……等许多方面与齐齐哈尔生产的Q2SK243 型数控龙门铣床不同，或高过Q2SK243 型许多。但最明显的不同点是：Q2SK243 型铣床的主轴旋转中心在主轴端面的上方，而瑞士生产的 NIV1800 型数控龙门铣的主轴旋转中心在主轴端面的下方；另外Q2SK243 型铣床的主轴是不可伸缩的，而NIV1800 型数控龙门铣的主轴是可伸缩的，它的主轴是活塞式套筒装置，可伸缩一百毫米。下面做一些总结比较它们的优缺点：
主轴旋转中心在主轴端面的上方，旋转中心距离主轴系统的重心比较近，机械的惯性距小，随动误差小，要求摆角坐标的电机功率小。主轴旋转中心在主轴端面的下方，旋转中心距离主轴系统的重心比较远，机械的惯性距大，随动误差大，要求摆角坐标的电机功率大。图二
图二

Q2SK243 型铣床的主轴旋转中心在主轴端面的上方。由于当年的认识水平，控制机的处理能力，机械制造业的设计和生产技术能力，都比较低。机床的主轴旋转中心在主轴端面的上方，并且距离铣刀的前端很远。这样，非线性误差就加大（后面论述），就不能进行满意的变斜角加工（不仅仅是这些原因，但其它原因不是这篇论文所论述的内容，所以不赘述了）。当我们引进瑞士生产的 NIV1800 型四坐标联动龙门数控铣后，这方面的认识就清楚了。到引进 V1-2000.2T 型五坐标联动数控铣后，我们的认识就更清楚了。NIV1800 型铣床的主轴套筒可调，一般情况铣刀的刀端都可调到理论数据面（见上。而Q2SK243 型铣床因其主轴是不可伸缩的就不能做调整，铣刀长短不同就要编写不同程序。这在当年是非常不易做到的。“非线性误差”和“主轴长度不能调整”是它在当年致命的两大缺点。现在这两个问题，都可以靠机床控制机的软件模拟插补解决。当年设备简单，数控机床的程序编制就复杂，现在设备先进，数控机床的程序编制就简单了。

1.2. 五坐标数控铣床
1.2.1. V1-2000.2T
一九八二年沈飞公司引进了法国生产的V1-2000.2T型五坐标联动数控龙门铣。它的主轴套筒可伸缩40毫米，由电动按钮操作，分粗调和精调两个按钮（瑞士NIV1800是手动摇把操作的）。主轴转动中心在主轴端面上方。控制机是MACS508系统。
1.2.2. FPF-D-N/C-5
一九九六年沈飞公司从巴西引进了三台西班牙生产的FPF-D-N/C-5型五坐标联动数控龙门铣。它的主轴套筒也可伸缩40毫米，但是转心距是由传感器自动对出的，因为它一个横梁上有三个主轴，转心距必须一致，所以要自动对转心距。控制机是NUM760F系统。
1.2.3. RAMMATIC1001
一九九九年沈飞公司从意大利引进了三台RAMBAUDI公司生产的RAMMATIC1001型立式五坐标联动数控铣。它的主轴套筒是不可伸缩的。但控制机是SIEMENS 840D，该控制机可以将主轴的旋转中心模拟到沿主轴中心线上下几米任意位置。这就是所谓的“RTCP”(ROTATING TOOL CENTER POINT)功能。主轴是不可伸缩的多坐标联动数控铣，“RTCP”功能是十分必要的，当采购多坐标数控铣床时尤其要关注这个问题（后面论述）。
1.2.4. 以上三种数控铣床的对转心距的处理越来越先进
由于对转心距的处理越来越先进，使得工人操作越来越方便。程编员编制程序也简单了。零件的质量也提高了。零件在试切调整时也容易了。但是“RTCP”的概念开始是由西班牙生产的FPM-60型叉式五坐标联动数控龙门铣带进沈飞的。为了与A、B摆角的数控铣床进行比较，下面也介绍一下FPM-60。
1.2.5. FPM-60
为了能更多了解A、B摆角的数控铣床，介绍一下FPM-60。一九九五年沈飞公司引进了西班牙生产的FPM-60型叉式五坐标联动数控龙门铣。它的主轴套筒是不可伸缩的，主轴是叉式结构，B、C摆角。控制机是FIDIA CNC20。控制机可以有模拟主轴旋转中心位置的“RTCP”功能，是从这台机床看到并逐步认识清楚的。关于A、C 摆角 和B、C摆角的五坐标数控铣床，也有许多内容要讨论，不是本文的论题，拟在另外的文章中论述。
1.2.6. A、B摆角数控铣床与叉式主轴的多坐标数控铣床的比较
A、B 摆角的数控铣床，它们的主轴部件一般来说都比较大而沉重，Z向行程也比较短，A、B摆角的范围比较小，一般不超过±30度。不适宜设计高速数控铣床。叉式主轴的A、C 或 B、C摆角的龙门数控铣床，除去滑枕部分，主轴部件一般比较小而轻，Z 向行程也比较长，立柱可设计成高架桥式的，减少随动误差，所以可设计成数控高速铣床。
A、B 摆角的数控铣床，因为它的旋转轴和铣刀轴没有重合的机会，并且A、B摆角的范围没有超过90度（设计上也不太可能超过90度）。所以一个刀轴矢量只能计算出一对A、B摆角。反过来，一对A、B摆角也只能计算出一个刀轴矢量。刀轴矢量和A、B摆角的计算是互逆的。一个带刀轴矢量的刀位点（我们可定义为“全参数刀位点” ）到下一个刀轴矢量变化了的刀位点，其走刀路线也是唯一的。叉式五坐标联动数控龙门铣因为它的旋转轴和铣刀轴有重合的机会，并且C摆角的范围超过了360度。所以有时一个刀轴矢量能计算出一对A、C或B、C摆角来。刀轴矢量和A、C或B、C摆角的计算不是互逆的。一个带刀轴矢量的刀位点到下一个刀轴矢量变化了的刀位点，其走刀路线有时不是唯一的，需要另外一个开关指令，指导它。这个问题目前沈飞公司还没有软件来解决，只能靠人脑分析判断，据说其他兄弟厂也没解决。
2. 多坐标数控铣床的一些概念
A、B摆角的数控五坐标铣床在沈飞集团公司数控加工厂有十一台，比A、C摆角和B、C摆角的数控五坐标铣床略微多一点。它的机床结构特点及使用中要注意的一些事情，目前还没有完整的文章来论述它。这种A、B摆角结构的五坐标铣床不适宜高速铣切削，随着数控高速五坐标铣床的发展，可能会越来越少。但其它类型的五坐标数控铣床会越来越多。研究这种结构的五坐标铣床，为发展其它类型的五坐标数控铣床有着十分重要的意义，数控加工厂目前也十分需要这方面知识。为了后面论述方便先看看几种多坐标数控铣床的结构示意图。见图三、图四、图五、图六。
图三

图四

图三和图四，两款数控铣床都是龙门式的，但是图三中A角摆动不受B角影响，是固定旋转轴，B角的旋转轴受A角影响。当A角为○时，B角的旋转轴平行Y轴。当A角不为○时，B角的旋转轴与Y 轴就有夹角A。若A角能够达到90度时，则B角就绕Z轴旋转了，就C角一样了。图四中的A、B摆角正好和图三中的相反。它的B角是不受A角影响的。
图五

图六

图五是A、B摆角立式多坐标数控铣床。它的B角也是不受A角影响的。图六是叉式五坐标联动数控龙门铣，是A角还是B角，图中是表示不出来的。这要看C角为○时主轴叉口方向，当C角为○时叉口方向为X向，主轴绕Y轴，此类铣床定为B、C摆角的数控铣床，否则，当C角为○时叉口方向为Y向，主轴绕X轴，此类铣床定为A、C摆角的数控铣床。
为了加强交流，必须统一一些基本概念。下面叙述这些概念。
2.1. 导动面、检查面、零件面
导动面、检查面和零件面，最早产生于自动编程系统——接近于日常英语的数控语言APT语言（Automatically Programmed Tools）APT language，国内航空工艺研究所的用汉语拼音缩写作为词汇的“SKC-3”语言编程系统也用这个概念。
2.1.1. 导动面
它是在进行指定的切削运动的过程中，引导刀具保持在指定公差范围内运动的面。这时还满足刀具和零件面的关系。
2.1.2. 零件面
在刀具沿着导动面运动时控制刀具高度（Z）的面是零件面。在最初版本的APT还必须是平行XY平面的平面，现在，不一定是平行XY平面的平面，可以是任意倾斜的平面或曲面。
2.1.3. 检查面
刀具是在保持导动面和零件面的给定关系的情况下运动的，而检查面则是指定这一运动的停止位置的面。
三个控制面的概念见图七。主轴的刀具矢量可以由零件面的法矢来定义，也可以由导动面来定义。见图八。
图八
图七

图十
图九

三个控制面的概念不但在编程语言系统中运用，而且在图形编程系统中也运用。不但是平面，而且可以是斜面和任意曲面。但是在五坐标加工中，当导动面作为曲面而又要决定刀轴矢量时，导动面一定得是直纹面。见图八。早期的多坐标加工，零件面也限制在平面上，并且一个零件程序往往仅一个零件面，所以当时人们也称其为数据面。主轴的旋转中心也设置在这个数据面上。当零件加工部位低于数据面或高于数据面都靠伸缩主轴套筒来完成。刀具长度也受到很大限制。由此可以理解NIV1800 型铣床的主轴套筒为何可调100毫米。当时程序说明中的主轴旋转中心是如图九描述的，没有转心距的概念。工人对刀时的操作也很麻烦，现在已经不那样操作了就不必要叙述了。如今运用转心距的概念基本如图十所述。详细内容见转心距一节。
2.2. 刀轴矢量
刀轴矢量一般规定是从铣刀刀端中心沿铣刀轴指向铣刀锥柄方向。见图十一，O点为铣刀刀端中心，M点为铣刀轴指向刀柄方向的某一点，若矢量
与坐标轴Ox、Oy、Oz的正向间的夹角顺次为α、β、γ，则cosα、cosβ、cosγ叫做这矢量的方向余弦。解析几何中已经证明：任何矢量的方向余弦的平方和恒等于1，所以刀轴矢量的方向余弦也恒等于1 。
2.3. 刀位点
图十一
不管是APT系统还是其他图形编程系统，刀位点输出都是铣刀刀端中心在当前坐标系的X、Y、Z坐标值加上cosα、cosβ、cosγ三个方向数，共六个数值。由于三坐标的三个方向数全是0、0、1，所以一般只输出X、Y、Z三个值就够了。刀位点的坐标数值，不一定在被加工零件的表面上。见图十二。
图十二

2.4. 转心距
转心距一般是指机械或控制机模拟的旋转中心到旋转平面上某点的距离。例如：旋转工作台上某点到工作台旋转轴的距离。翻转工作台上某一点到翻转工作台翻转轴的距离。这里研究的转心距是实际铣刀刀端或虚构铣刀刀端到铣床主轴机械旋转中心或模拟旋转中心的距离。并且只研究A轴与B轴的旋转中心是重合的，不研究分离的（或叫做“偏置”的）。见图十三。因为两个偏置的摆角轴，如图中A角+30度和-30度，铣刀刀端的Z向高度相差H，很大。并且当A角+度时，如图，工件不易放在A轴齿轮箱的一侧，在齿轮箱下很不开敞，在非齿轮箱一侧还开敞一些。机床采购时应该注意。
图十三
虚拟的主轴旋转中心到主轴机械实际的旋转中心也有转心距。该数据是铣床设定虚拟主轴旋转中心必要的参数。
2.5. 非线性误差
除非现代先进的控制机有非线性误差的补偿功能。以往的控制机两个程序段之间的坐标值差量，都是按比例分配脉冲当量的。所以会形成，刀具端部偏差和刀轴偏差。也有称此现象为线性化误差的，见图十四。
图十四
为了使铣刀不铣伤腹板，编制程序就必须定义一个导动面和零件面并且要具备足够的插补精度，使铣刀从起点位置到终点位置产生多个程序段，则铣刀刀端中心轨迹趋于平坦。见图十五。非线性误差造成的切伤零件的情况很多。一般说，铣刀徒然改变角度时，都要引起注意。例如，铣刀在加工完斜面时不能立即将铣刀摆直铣底平面。应该先离开。然后从另外一处下刀铣进来。见图十六。图中“1”为开始位置，“2”为结束位置，“3”为转动中心移动到中点时，铣刀刀端扎入工件最深处。
图十六
图十五
图十五

上面讨论的主要是刀具端部偏差，下面的例子是说刀轴偏差。由于瑞士生产的 NIV1800 型四坐标数控铣，要大修和技术改造。在这台铣床上加工的所有工件都转移到巴西引进的FPF-D-N/C-5型五坐标数控铣上加工。我们发现所有四坐标转过来的零件，加工带变斜角的内外形缘条都有很深的铣刀痕。而从法国的V1-2000.2T型五坐标数控铣上转过来的零件，加工带变斜角的内外形缘条都很光洁。这就是刀轴偏差造成的。因为NIV1800 型四坐标数控铣的这些零件的外形数据平面上的切矢与X轴夹角θ不大于4度，曲率也不大，程序从APT或CATIA 等编程系统刀位点数据接后置程序时，简单地删除了B摆角，（近似计算公式是：tg四坐标摆角A=tg直纹面束线矢量和Z轴的夹角γ/cos数据平面上的切矢与X轴夹角θ）。所以单一A角的刀轴矢量与理论的刀轴矢量是不一致的。四坐标数控铣床的程序每段程序之间的距离也比较大。NIV1800 型四坐标数控铣的转心距为零。转动中心距离工件很近，或就在工件上。非线性误差表现很微小。前面说的种种因素都可以忽略。而在五坐标数控铣上加工转动中心距离工件400多毫米，程序转换时仅沿A摆角将转动中心计算到上面，未做插值。程序运行时，转动中心移动按线性运动，而铣刀刀端中心是非线性运动，所以有时会产生很深的铣刀痕。五坐标V1-2000.2T型的程序转为FPF-D-N/C-5型五坐标程序时，机床结构一样，刀位点计算过程一样。所以不会产生很深的铣刀痕。由此可见，多坐标数控铣床的程序转换，在数控机床结构不同时，是一个十分复杂的过程。
2.6. RTCP和沿刀轴方向上的长度补偿
RTCP功能是机床控制机根据输入的参数经过插值运算模拟出虚拟的旋转中心运动轨迹。而刀轴方向上的长度补偿，是机床控制机根据输入的长度参数仅经过沿铣刀刀轴的计算，得出起点和终点的坐标位置，运动过程无插值运算。见图一七，是RTCP开和关时两种情况下转动中心的运动轨迹。

图十七

图十八，是程序：
N1G01X0Y0Z0A+30.000
N2X0Y0Z0A-30.000
在没有刀轴长度补偿和RTCP 功能的铣刀运动轨迹。
图十九，是这个程序，执行时有RTCP功能，并把虚拟转动中心设在球头铣刀的球心上。
图二十，是这个程序，执行时把铣刀刀轴的长度补偿补到球头铣刀的球心上。
三个图的连线是Z=○的平面。图二十中可见，铣刀走到中间时，球头铣刀的球心低于Z=○平面。
图十八
图十九
图二十

2.7. 小结
以上这些概念仅为后面论述提供些方便，由于篇幅所限，不能讲的很细致。空间角度的变化用草图也不容易表达，如非线性误差，图形要放大几十倍，才能观察到。所以笔者在这里放弃讨论了。还有一些概念，如多坐标数控铣的对刀，线速度，角速度等等，也都放弃讨论了。读者在实践中体会吧。
3. 一些多坐标计算公式
这一节提供一些四、五坐标的计算公式，不作证明和讨论。以便读者和笔者在使用中参考，不用再查其他资料或重新推算了。
3.1. 曲面变斜角加工，四坐标角度的近似计算
见图二十一
四坐标数控铣的曲面变斜角零件的外形数据平面上的切矢与X轴夹角θ不大于4度，曲率也不易过大，程序从APT或CATIA 等编程系统刀位点数据接后置程序时，不应简单地删除了B摆角，（近似计算公式是：tg四坐标摆角A=tg原直纹面束线矢量和Z轴的夹角γ/cos数据平面上的切矢与X轴夹角θ）。见图二十一。
3.2. 已知β角、转心距L、数据面到零件面距离H、底r、铣刀半径R求XY平面上的移动值和Z方向的移动值。
斜角零件与一般平面零件不同，它有两个或三个不同的平面，其中一个平面是零件图纸上给出形状和尺寸的平面，如图二十二中的C面，这个平面叫做数据给出面。由数据给出面和斜角值得到D面——顶平面和B面——底平面。数据给出面可能与顶平面或底平面重合。
假定摆动平面平行于YZ平面，那么求出Y方向上的值就可以了。
摆动中心在铣刀刀具中心，则有公式：

图二十二

摆动中心在铣刀刀具轴心上某点，则有公式：

3.3. 已知矢量方向数求A、B角
从刀位点上的三个方向数可求五坐标数控铣床的A、B鳔胶摆角。当A角摆动不受B角影响，是固定旋转轴，B角的旋转轴受A角影响时的计算公式是：
A= - arc tg (cosβ/cosβ) B= arc sin (cosγ)

3.4. 已知A、B角求γ角
γ=arc cos(cosA*cosB)
3.5. 已知A、B角求方向数
cosα=sinB
cosβ=-sinA*cosB
cosγ= cosA* cosB

4. A摆角四坐标数控铣床和A、B摆角五坐标数控铣床对转心距的方法
4.1. NIV1800 型四坐标数控铣对转心距的方法
图二十三是NIV1800 型四坐标数控铣的主轴部分示意图。机床主轴立托板下有一个基准块，它到扇形导轨的中心即旋转中心165毫米。
当主轴套筒缩至最长时，L=80，铣刀前端的中心在旋转中心上，理论上铣刀不能长于80毫米。
当主轴套筒缩至最短时，理论上铣刀不能长于180毫米。

图二十三
实际使用刀具可以短于80毫米或长于180毫米。只不过转动中心不在铣刀端上，而是在铣刀外或铣刀内。
在主轴及主轴套筒均为最低极限时，且转动中心在工作台上时刀具不能短于46.7毫米。
NIV1800 型四坐标数控铣的对刀方法有三种，这是当年操作工人对于转动中心的概念不十分清楚时，指导他们如何对刀的过程图解。现在写出来，也可以给新同志讲解用。如今采购的多坐标数控铣床，对刀越来越简单了。图二十四和图二十五是对转动中心的两种方法。
A 将高度尺对到距转动中心面165毫米处（注：当年程序编制时转动中心大部分设计在零件的数据面上。在写程序说明等文件时，转动中心描述都以铣切夹具或工件为参照。笔者认为现在还是说明转动中心在铣刀的什么位置比较好。最好有一个统一的叙述方法。
图二十四

B 将机床开到某高度，使主轴立托板上的标准块的底面与高度尺的尺苗平齐。
C 摇动套筒，使铣刀刀端中心对到转动中心面上。将控制机显示的机床Z值数据，设为Z原点。
还有一种方法：
A 将高度尺的尺苗平齐对到主轴立托板上的标准块的底面。
B 将高度尺的尺苗降下165毫米。并摇动主轴套筒使铣刀刀端对准165毫米处。
C 开动机床，使铣刀刀端对到转动中心面上。将控制机显示的机床Z值数据，设为Z原点。
图二十五

另外还有一种计算法：有的操作工人发现，当机床在Z方向上行至机床坐标-400时，主轴立托板上的标准块距离工作台148毫米。如果转动中心落在工作台面时，机床坐标Z原点为-383。这样只要测量出铣切夹具工作面到工作台面的距离就可以算出Z原点。
4.2. V1-2000.2T型五坐标数控龙门铣对转心距的方法
图二十六
V1-2000.2T型五坐标数控龙门铣的主轴转动中心是在主轴端面的上方，用NIV1800 型四坐标数控铣的对刀方法来对刀显然是不行了。虽然齐齐哈尔产Q2SK243型四坐标联动龙门数控铣床的主轴转动中心也在主轴端面的上方，但没有实践、没有相应的多坐标编程软件，所以没有真正建立转心距的概念。沈飞公司转心距的概念是从这台五坐标数控铣才逐渐清晰起来的。用NIV1800 型四坐标数控铣编制的数控程序，使用铣刀刀具长短不同，程序都是一样的。而用V1-2000.2T型五坐标数控龙门铣编制的程序，使用铣刀刀具长短不同，程序也都不同。刀具不同要使用同样的程序，得调整主轴套筒，调整量只有四十毫米范围。和NIV1800 型四坐标数控铣一样它的主轴立托板下有一个基准块，基准块底面距离转动中心112+0.14。操作工人按照程编员给定的用这个基准块对转心距，方法和NIV1800 型四坐标数控铣差不多。见图二十六。工人们发现当机床A=0、B=0时，Z方向运行到某一位置，机床Z坐标的Z值数据正好与转心距的数据一致。这时如果Z的数值是○，主轴转动中心正好在这里（实际不允许的，否则铣刀就切入工作台了）。所以从这里升高的Z值数据正好是转心距的数据。工人自己车一个两端磨光的对刀块，用以对刀，长度就是从这里到工作台的距离。但是当机床大修后，或其他原因需要重新测量转心距时，可用图二十七中的方法，测量出H值后，可用公式算出转心距 L 。L=H/（1-cosA）。A最好选用25.842度（25°50′31″）因为cos25.842=0.9这时L=10H。口算都可以了。如果要将转心距算到铣刀端，L可再加上球头刀半径。
图二十六中其他一些尺寸是为程编员编程时计算转心距的。公式：
转心距=175+a+b+20
175是主轴端面到转动中心距离
b是各种7：24刀套的外伸量。
2#莫氏锥的刀套——45毫米
3#莫氏锥的刀套——60毫米
4#莫氏锥的刀套——75毫米
5#莫氏锥的刀套——90毫米
a 是莫氏锥柄铣刀的刃长部分
20 是主轴套筒伸缩量的一半
图二十七
程编员编程时按刀具图纸可查到a数值和几号莫氏锥，求得b 然后就可算出合适的转心距了。

4.3. FPF-D-N/C-5型巴西FPF-五坐标数控铣床对转心距的方法
FPF-D-N/C-5型五坐标联动数控龙门铣。它的主轴套筒也可伸缩40毫米，但是转心距是由传感器自动对出的，因为它一个横梁上有三个主轴，转心距必须一致才能同时加工三个变斜角零件，所以要自动对转心距。控制机是NUM760F系统。控制机中有一个专门对转心距的子程序：H7930。由于有传感器自动对刀，笔者经过近一个月的讲解和培训实践，使三台机床十八位工人，都掌握了利用传感器为铣刀对Z原点的方法。只要第一次对完Z原点，以后就可以利用传感器去对了。如果将数据记下来，今后凡是上这个夹具，就是这个原点。所以工人检查这批零件的对刀情况，就把以前的记录拿来看，看看是不是一致。摆脱了每把铣刀了都要拿千分垫（塞尺）对刀的方法。
如果主轴套筒想抽回4毫米，就用下面的方法。
(程序转心距是320 因为刀具Φ8刃部太短，零件底R太大，需要抽套筒4毫米，将刀对到316)
%120
N1M44
N2G77H7930L1=316.000
N3E50001=320*1000 （这项要看程序形式，如果Z输出在主轴转动中心上，
E50001=0）
N3D1
如果主轴想伸长4毫米，G77H7930L1=324.000

4.4. RAMMATIC1001型立式五坐标数控铣床对转心距的方法
RAMMATIC1001型立式五坐标数控铣床对转心距的方法，只要把铣刀刀端到主轴端面的距离，输入到控制机中就可以了。就是对铣刀刀端到主轴端面的距离。主轴端面到工作台距离为零时，Z有一个数据，工人可以直接将刀具对到工作台上，换算一下。就可以了。为了方便和安全一点，也可以自己车一个两端磨光的对刀块。将铣刀对到对刀块上。
一般情况，该机床的程序，用编程系统算出的程序转心距都为零。除非其他原因或历史遗留下的程序，虽然转心距换算成零或不换算成零，在机床的轴向偏置和Z向偏置就不一样了，这中情况后面下一节分析。
5. A、B摆角多坐标数控铣床在使用中的一些体会
这节本来内容很多，涉及工装夹具，刀具，刀具切削力，A、B摆角和A、C，B、C摆角的对比，编程方法，等等。这里只在5.4.小节和5.5.小节中略提一下，计划在其他技术总结中分析。下面就几个主要问题叙述一下。
5.1. 几种带A、B摆角程序的描述方式

5.2. D-N/C-5型巴西FPF-五坐标数控铣床的主轴补偿程序
5.3. 几种多坐标数控铣床程序的转换
5.4. 球头铣刀、正锥铣刀、反锥铣刀的使用
5.5. 多坐标数控铣床的工艺特点，及注意事项。
6. 结束语
7.

五坐标龙门铣 V1-2000.2T SIMENS840C
FPF-D-N/C-5 NUM760F FPF-D-N/C-5
五坐标立式加工中心 RAMMATIC1201

多坐标铣切，除了以上转心距，等方面的内容外，还有铣刀切削力方面的等等内容
NIV1800 型铣床的主轴套筒可调，一般情况铣刀
转心距不对造成缘条尺寸不对。
摆角不对的校验。

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