牛頭刨床的主運(yùn)動(dòng)主要是用曲柄連桿機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成一個(gè)桿的擺動(dòng)，然后這個(gè)擺動(dòng)桿將聯(lián)系到牛頭刨的滑枕，將擺動(dòng)轉(zhuǎn)化成滑枕的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式．進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一個(gè)棘輪裝置再帶動(dòng)絲桿帶動(dòng)工作臺(tái)。
牛頭刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金屬切削機(jī)床，多用于單件或小批量生產(chǎn)。為了適用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主執(zhí)行構(gòu)件—刨刀能以數(shù)種不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往復(fù)直線移動(dòng)，且切削時(shí)刨刀的移動(dòng)速度低于空行程速度，即刨刀具有急回現(xiàn)象。刨刀可隨小刀架作不同進(jìn)給量的垂直進(jìn)給；安裝工件的工作臺(tái)應(yīng)具有不同進(jìn)給量的橫向進(jìn)給，以完成平面的加工，工作臺(tái)還應(yīng)具有升降功能，以適應(yīng)不同高度的工件加工。
ADT-CNC 4320 采用采用32位高性能CPU和超大規(guī)模可編程器件FPGA，運(yùn)用UC_OSII操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)控制技術(shù)和硬件插補(bǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)μm級(jí)精度運(yùn)動(dòng)控制。X、Z二軸聯(lián)動(dòng)、最高速度10m/min（最大脈沖頻率500k/pps）。運(yùn)用4320數(shù)控車床系統(tǒng)可以使牛頭刨床的直面或直槽的金屬切削的精度更高。在標(biāo)準(zhǔn)4320軟件上稍作修改就可以實(shí)現(xiàn)刨床對(duì)圓弧的高精度加工。
在ADT-CNC4320上實(shí)現(xiàn)牛頭刨床工藝主要操作還是在運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)刨床需要刨的工件的長(zhǎng)度，當(dāng)刨的長(zhǎng)度達(dá)到了參數(shù)設(shè)置的值，則要等待刨床提供的到位信號(hào)才能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，如此往復(fù)運(yùn)行，直到刨到指定的長(zhǎng)度。
牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)編程還是比較簡(jiǎn)單，由于工件等原因，只需要直線，圓弧觸發(fā)等指令。直線的指令為G01，圓弧的指令為G02或G03。當(dāng)不需要觸發(fā)開關(guān)的控制則直接按車床標(biāo)準(zhǔn)即可但是牛頭刨床的往復(fù)運(yùn)動(dòng)不同于車床的運(yùn)動(dòng)模式，因此在運(yùn)動(dòng)指令中增加了刨床專用的觸發(fā)開關(guān)有效的代碼指令T05，當(dāng)T05 后有L指令并帶有切削的長(zhǎng)度，則刨的過程中的長(zhǎng)度是L后面的數(shù)值，如果L后沒有帶數(shù)值則刨的過程中的長(zhǎng)度為參數(shù)設(shè)置的長(zhǎng)度。觸發(fā)開關(guān)取消指令T00。例如：G01 X100 Z100 T05 L0.6 則表示從當(dāng)前位置運(yùn)動(dòng)到X100 Z100這個(gè)點(diǎn)的過程中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)的位置和前一位置的距離為0.6mm時(shí)，則停止下來，等待觸發(fā)開關(guān)的觸發(fā)。當(dāng)觸發(fā)開關(guān)觸發(fā)時(shí)則繼續(xù)運(yùn)行0.6mm等待觸發(fā)，不足0.6mm時(shí)則在終點(diǎn)位置等待觸發(fā)。
數(shù)控系統(tǒng)在牛頭刨床上的操作，操作更加簡(jiǎn)單，更加方便，并實(shí)現(xiàn)了刨圓弧軌跡的工件。當(dāng)編程軌跡為直線的時(shí)候，則先計(jì)算出直線的長(zhǎng)度，再計(jì)算出斜率，根據(jù)所要刨的長(zhǎng)度的值和斜率計(jì)算出X軸和Z軸的長(zhǎng)度進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算。如果編程軌跡是圓弧則需要根據(jù)軌跡計(jì)算出圓弧的長(zhǎng)度，因此切削的長(zhǎng)度不為直線而是一段小的圓弧，如果直接計(jì)算圓弧的小長(zhǎng)度則精度不高。車床圓弧運(yùn)動(dòng)是按拆分來運(yùn)動(dòng)，因此計(jì)算的時(shí)候根據(jù)角度劃分來計(jì)算，先把角度分成切削小圓弧對(duì)應(yīng)的角度，每走一段等待觸發(fā)。
牛頭刨床工藝在ADT-CNC4320上的實(shí)現(xiàn)，使得牛頭刨床的控制靈活，精度高，穩(wěn)定性好。并且使用于適合于復(fù)雜異形零件的加工，當(dāng)加工對(duì)象改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，體現(xiàn)出很好的適應(yīng)性，可大大節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。