討論了帶球頭的特種回轉(zhuǎn)
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(yīng)的數(shù)學(xué)模型,為研究和加工球頭回轉(zhuǎn)銑刀提供了參考。
^9:`D@Z+ w2'q9pB+ 特種回轉(zhuǎn)銑刀是加工復(fù)雜曲面的重要工具,在
機械加工中用途廣泛。目前國內(nèi)外回轉(zhuǎn)
刀具制造商多采用四軸、五軸聯(lián)動數(shù)控設(shè)備來制造特種回轉(zhuǎn)銑刀(如風(fēng)華機械廠采用五軸聯(lián)動
機床加工特種回轉(zhuǎn)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(shè)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(xué)高技術(shù)園區(qū)合作,應(yīng)用二軸聯(lián)動和非數(shù)控方法成功地加工出錐形回轉(zhuǎn)銑刀和柱面球頭銑刀。論文刊出后,引起有關(guān)企業(yè)對特種回轉(zhuǎn)銑刀球頭部分制造問題的關(guān)注。特種回轉(zhuǎn)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(xì)介紹,此不贅述)。
rpK&OR/ (u} /(Ux 1 球頭銑刀的制造難點
#$x,PeG OtmDZ.t;` 在下圖所示坐標(biāo)系下,球頭銑刀刃口在工作中產(chǎn)生的球面方程可記為
>Vjn]V5y .JXEw%I@ r={Rsinu,Rcosucosv,Rcosusinv} (1)
,1#? 0q BB\GrD 式中R為球面半徑,u、v為球面參數(shù)。
H8FvI"J ]i$y;]f R`Z"ey@C +tT" 在傳統(tǒng)的球頭銑刀刃口設(shè)計中,刃口無論是球面上與經(jīng)線成定角的曲線、與回轉(zhuǎn)軸x成定角Ø的曲線還是等螺距的曲線,設(shè)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(zhuǎn)軸的夾角需要不斷地變化,即
gTXpaB< M|mfkIk0MB Ø=arccot(VJ/Vx)
_huJ*W7lR t]@>kAA>2L 式中VJ、Vx分別為砂輪繞銑刀軸回轉(zhuǎn)的瞬時線速度和沿銑刀回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)銑刀的優(yōu)劣》(刊于《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報》2001年第2期),不難推導(dǎo)出刃口在前述三種定義下所對應(yīng)球頭上的Ø角依次為
n@RmH>" Nw1*);b[y Ø1= arccot(tanØsecu) (3)
z3K$gEve Ø2=arccot[(R2cos2Øtan2Ø-R2sin2u)½/(Rcosu)] (4)
kpIn_Ea Ø3= arccot(Rcosu/b) (5)
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