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摇篮式双转台五轴数控机床
基本结构与三轴数控机床相比， 五轴数控机床具有旋转控制铀，由于旋转控制轴形式与配置的不同， 使得五轴联动数控机床的结构形式与种类多种多样。尽管五轴联动数控机床的结构多种多样，但其配置不外乎是三个直线坐标和两个转动坐标的组合。
根据两个转动坐标的配置形式， 可将其分为三类：
双摆头五轴联动机床
双转台五轴联动机床
摆头及转台式五轴联动机床
摇篮式双转台则是双转台五轴联动结构中的一种
以下简单介绍摇篮式双转台五轴数控机床的基本结构：
摇篮式双转台五轴联动数控机床运动坐标包括三个直线坐标X、Y、Z和两个旋转坐标A、C， 其结构如图1所示。
该种结构是中、小型五轴加工机床采用较多的一种结构形式， 其优点是旋转坐标有足够的行程范围， 工艺性能好， 适合中小型盒体零件的粗精统削， 多面钻孔、扩孔、绞孔及键孔， 机床能在加工时减少装夹次数， 到达高效率、高精度、高可靠性要求。
图 1 摇篮式双转台五轴加工中心结构
摇篮式双转台五轴精度的检测与调整一.在FIDIA数控系统中， 摇篮式双转台的五轴数控机床配置ROTO功能，以下以FIDIA G996五轴高速镜削机床为例，简要介绍ROTO精度的检测和校准方法。
ROTO的相关参数ROTO运动时各线性轴和旋转轴的名称通过以下参数予以定义：
ROTOAXS ROTOX
ROTOY
ROTOZ
ROTO *
其中ROTOAXS ROTO＊这个参数定义的是旋转轴的名称。
ROTOC是一个独立的旋转台， 它在空间中的位置不受ROTOB和ROTOA的影响。
ROTOB是安装在ROTOC上的转台， 它的空间位置随ROTOC的改变而改变。ROTOA是安装在ROTOB上的转台，它的空间随ROTOC或ROTOB的改变而改变。
二.例如：两个旋转台的空间关系如图2所示。
图 2 两个转台ROTOC和ROTOB的空间关系
ROTOX、ROTOY、ROTOZ 定义的是机床线性轴的名称。当ROTOC、ROTOB、ROTOA转台定位在绝对零点时，分别绕着线性轴ROTOZ、ROTOY、ROTOX 旋转。
三.例如：ROTOC和ROTOZ的空间关系如图3所示。
图 3 ROTOC和ROTOZ的空间关系
为了实现ROTO功能，即机床绕着刀具中心点转动， 就必须测得转台中心在机床坐标中的绝对位置。
因此，在数控系统中必须设置如下参数：
ROTODIS CENAY
CENAZ
CENBZ
CENBX
CENCX
CENCY
四.如果ROTOAX ROTOZ对应的是Z轴， 那么参数ROTODIS CENCX 就是转台中心在机床X轴方向的绝对坐标值， ROTODIS CENCY 就是转台中心在机床Y轴方向的绝对坐标值。如图4所示。
图 4 CENCX和CENCY的空间绝对坐位置
五.ROTO的检测方法和校准由于ROTO的精度是一个五轴联动的综合空间精度， 涉及面比较复杂， 其中包括ROTO机床的几何精度、机床各个轴的定位精度和重复定位精度等等， 只有在这些精度在机床的精度范围之内， 才能进行ROTO的检测和校准。
六.以意大利FIDIA公司生产的G996高速统削机床为例， 简单介绍一下如何检测机床的ROTO的精度。
G996使用的是FIDA C20高端数控系统， 机床配置的是摇篮式的AC 转台。
检测A轴在YZ平面内的精度：将RTCP和ROTO功能打开，使用标准的圆柱检验棒，将表置于Y轴方向，将A轴旋转到 - 45°， 记下表的数值；A轴旋转到＋45°， 记下表的数值， 将两个数值之和除以2得出的值补偿参数ROTODIS CENCX。重新校准， 直到ROTO达到精度要求为止。
将RTCP和ROTO功能打开， 使用标准的圆柱检验棒，将表置于Z轴方向，将A轴旋转到－45°和＋ 45° 分别记下表的数值，将两个数值之和除以2得出的值补偿入参数ROTODIS CENCY。重新校准，直到ROTO达到精度要求为止。
图 5
七.检测C轴在XY 平面内的精度：将RTCP和ROTO功能打开，使用标准的圆柱检验棒，将表置于X轴方向，将C轴旋转到180°和0°， 分别记下表的数值，将两个数值之和除以2得出的值补偿参数ROTODIS CENBZ。重新校准，直到ROTO 达到精度要求为止。
将RTCP和ROTO功能打开，使用标准的圆柱检验棒，将表置于Y轴方向， 重复C轴动作，将两个数值之和除以2得出的值补偿参数ROTODIS CENBX。重新校准，直到ROTO达到精度要求为止。
图 6
写在最后
ROTO精度是摇篮式双转台五轴联动数控机床的重要关键精度，它直接影响机床的加I精度和加工工件的质量，因此掌握ROTO精度的检测和校正方法有着重要的意义，而上述校正补偿方法已经在五轴联动数控机床的使用中发挥了重要的作用。以上方法是以FIDIA数控系统为例，但对其他系统同样适用。
