一 引言

　　装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。五轴联动数控机床是高效率、高精度加工空间曲面类零件，如各类模具、水轮机和汽轮机叶片、三元流离心压气机、船用螺旋桨和推进器及螺旋锥齿轮的关键设备。代表机床制造业最高境界，从某种意义上说，也反映了一个国家的工业发展水平状况。

二 双转台五轴联动数控机床结构　

图1-1 双转台五轴联动机床结构简图

双转台五轴联动数控机床运动坐标包括3个移动坐标X、Y、 Z和两个个旋转坐标B、C（两个旋转轴均属转台类），B轴旋转平面为YZ平面，C轴旋转平面为XY平面。一般两个旋转轴结合为一个整体构成双转台结构，放置在工作台面上。( 3+2轴)。其特点是：加工过程中工作台旋转并摆动，可加工工件的尺寸受转台尺寸的限制，适合加工体积小、重量轻的工件；主轴始终为竖直方向，刚性比较好，可以进行切削量较大的加工。

三 双转台五轴联动数控机床对刀方法

　　对刀的概念就是将编程坐标系和机床操作中的加工坐标

　　系重合起来，机床就会按照编写的程序进行加工。双转台五

　　轴机床的加工坐标，一般将双转台的旋转轴线的交点作为加工坐标原点，因此，双转台机床的对刀也就是要找到双转台旋转轴线的交点，加工原点的X、Y、Z轴坐标均由转台旋转轴线交点确定。

　　1．校正双转台

　　把千分表吸在主轴上，如图1-2所示。让表头接触到双转台基准面face1，保持机床Y轴位置不变，沿X轴移动，使表头接触face2，若表头接触face1 、face2时的读数不同，则调整双转台的位置，直到读数相同，以使 B轴轴线与机床X轴方向平行。硕士论文，五轴联动。完成后固定双转台，固定后要注意复检，防止固定过程中转台受力移动。

　　2．校正B轴零位（对刀B轴原点）

　　一般我们取C轴转台（双转台上的圆形小转盘）的旋转平面为水平面时的B轴位置为B轴零位；校正方法如下：

　　如图1-2所示，千分表吸在主轴上，让表头接触到C转台表面，首先沿X轴从B1到B2打表，以确认转台的安装是否平整，若千分表读数两点不同，则需要重新固定转台，确保转台安装面的清洁，并重新进行步骤1校正转台安装方向；然后，沿Y轴从A1到A2打表，调整B轴角度，使千分表在A1、A2两点的读数相同，此时C轴的旋转平面校正到了水平位置。转台水平后把此时B轴的机床坐标值输入到G54~G59对话框的B框中，并按“确定”按钮保存录入的数据。硕士论文，五轴联动。

图1-2 校正双转台

　　3．找C轴转台的中心（对刀X、Y轴原点）

　　把千分表吸在刀柄上并保证在表座随着刀柄在360范围内旋转时不受阻碍。让表头接触到C轴转台的内孔表面，旋转刀柄（千分表应随着刀柄转动），如果表的回转中心和转台中心不重合，调整X轴和Y轴的位置直到二者重合为止（此时千分表在回转台内壁任意角度的读数相等或在允许的误差之内）。把此时X轴和Y轴的机床坐标值分别输入到G54~G59对话框的X和Y框中，并按“确定”按钮保存。

　　4．找出B、C轴线的交点（对刀Z轴原点）

　　a．测量摆长（固定值）

　　使B轴运动至G55对刀点的位置，X、Y轴移动至主轴中心与C转台的中心位置重合（即机床移动至G55 X0 Y0 B0），在手轮方式下把“相对移动量KA”项清零，再让B轴摆动-90°

　　让刀具的侧刃（最好使用寻边器，防止刀刃刮伤转台）接触C轴回转台的表面，把此时“手轮方式”下的“相对移动量KA”下的Y坐标的值记录下来，记为R，这个值再减去刀具半径就是B轴的回转半径。硕士论文，五轴联动。硕士论文，五轴联动。记为ZH1. ZH1=（|R| - 刀具半径）

　　b．对C转台高度

　　将B轴运动至G55对刀点的位置，用刀尖接触C转台表面，将此时机床坐标值记为“ZH2”.

　　c．设定Z轴原点坐标

　　G55_Z=ZH2-|ZH1|，将此数值输入G55对话框的Z框中并按“确定”按钮保存。

　　5．选定C轴的基准边（对刀C轴原点）

　　通常在需要进行多轴加工的工件上取一基准边，把这个基准边与X（或Y）轴成一特定角度或平行时的C轴位置作为C轴的零位。把此时C轴的机床坐标值输入到G55对话框的C框中，并按“确定”按钮保存。硕士论文，五轴联动。

　　7．找工件基准点与转台中心点的偏差

　　使机床B、C轴都移动至零位（G55 B0 C0），按照三轴的对刀方法找到工件上对刀基准点X、Y、Z的机床坐标值，输入到G54对话框中，并按“确定”按钮保存。硕士论文，五轴联动。比较G54和G55坐标参数中X、Y、Z轴的数值，按照如下公式计算：

四 结束语

　　本文介绍了双转台五轴联动数控机床对刀的一般步骤。当然，在具体实现过程中还需要掌握一些基本技术和方法。本文所介绍的操作步骤虽然看起来简单，但要真正掌握它，还需在实践中不断体会和提高。