討論了帶球頭的特種回轉
銑刀的制造難點,提出了解決該加工難點的非
數(shù)控加工法、新定義方和三軸聯(lián)動加工方案及其對應的數(shù)學模型,為研究和加工球頭回轉銑刀提供了參考。
. iq.H !D%*s,t\' 特種回轉銑刀是加工復雜曲面的重要工具,在
機械加工中用途廣泛。目前國內外回轉
刀具制造商多采用四軸、五軸聯(lián)動數(shù)控設備來制造特種回轉銑刀(如風華機械廠采用五軸聯(lián)動
機床加工特種回轉銑刀),對五軸聯(lián)動加工的研究也不少。由于五軸聯(lián)動加工成本很高,為了節(jié)省設備投資、降低刀具制造成本,作者先后與哈爾濱第二工具廠、哈爾濱工業(yè)大學高技術園區(qū)合作,應用二軸聯(lián)動和非數(shù)控方法成功地加工出錐形回轉銑刀和柱面球頭銑刀。論文刊出后,引起有關企業(yè)對特種回轉銑刀球頭部分制造問題的關注。特種回轉銑刀球頭部分的制造是加工該類銑刀的共性難題,本文僅就此展開專門討論,希望能對同行提供參考(二軸聯(lián)動或非數(shù)控加工球頭銑刀的總體模型在一些論文中已有詳細介紹,此不贅述)。
(H9%a-3 -5\aL"?4 1 球頭銑刀的制造難點
$JmL)r :o$ R@l 在下圖所示坐標系下,球頭銑刀刃口在工作中產生的球面方程可記為
B@*BcE? (7
Mn%Jp r={Rsinu,Rcosucosv,Rcosusinv} (1)
Xj$J}A@ o]#Q6J 式中R為球面半徑,u、v為球面參數(shù)。
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14\%2nE X.s?=6}g 在傳統(tǒng)的球頭銑刀刃口設計中,刃口無論是球面上與經線成定角的曲線、與回轉軸x成定角Ø的曲線還是等螺距的曲線,設計時都會遇到一個突出的問題(球頭刃口的制造難點),即在磨制球頭上溝槽的過程中,砂輪軸與球頭銑刀回轉軸的夾角需要不斷地變化,即
}eb%"ZH4| M@Q=!!tQ( Ø=arccot(VJ/Vx)
6K P!o VO(Ck\i} 式中VJ、Vx分別為砂輪繞銑刀軸回轉的瞬時線速度和沿銑刀回轉軸x方向的進給速度。參閱唐余勇、任秉銀所著《不同定義下的帶角圓回轉銑刀的優(yōu)劣》(刊于《哈爾濱工業(yè)大學學報》2001年第2期),不難推導出刃口在前述三種定義下所對應球頭上的Ø角依次為
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