[发明专利]一种整体式立铣刀刀体间隙磨削工艺的砂轮轨迹求解方法

说明书

本发明公开了一种整体式立铣刀刀体间隙磨削工艺的砂轮轨迹求解方法，在周刃后刀面末端和周刃螺旋槽衔接位置加工一处刀体间隙，具体为：1、设定刀体间隙的几何参数，包括间隙深度、间隙角度和磨削点偏移量；2、设定砂轮磨削姿态，包括工件坐标系和法截面坐标系及对应坐标系下的砂轮姿态；3、计算砂轮磨削轨迹，包括在法截面坐标系计算砂轮中心点坐标以及在工件坐标系计算砂轮轴矢量；4、将计算的轨迹输入五轴数控磨床进行实际磨削，获得需要的齿型和槽型；本发明弥补了整体式立铣刀周刃工艺存在的缺陷，可约束后刀面宽度，改善周刃螺旋槽槽型，获得了较为理想的齿型和槽型。

技术领域

本发明涉及整体立铣刀加工技术领域，具体涉及一种整体式立铣刀刀体间隙磨削工艺的砂轮轨迹求解方法。

背景技术

整体式立铣刀形状复杂，其磨削工艺按照刀具结构可分为周刃工艺和端刃工艺两类。其中，周刃工艺主要包括周刃螺旋槽、周刃辅助开槽、周刃后刀面。但是实际生产中，受到砂轮形状、砂轮磨削姿态的制约，周刃后刀面和周刃螺旋槽工艺只能保证有限的立铣刀周刃几何参数，在一些关键参数的控制上仍存在较大缺陷，主要体现在以下两个方面：

(1)独立的周刃后刀面工艺只能保证后刀面角度，无法保证后刀面宽度。因此后刀面设计角度较大时，实际加工后会出现后刀面宽度过大的情况。

(2)周刃螺旋槽工艺只能保证槽深和周刃前角，无法保证槽宽。在砂轮切削深度一定的情况下，当刀具齿数较少时，很难通过直接调整工艺参数的方式使螺旋槽末端与后刀面末端衔接，导致槽宽不足。

发明内容

为了弥补周刃工艺存在的缺陷，获得较为理想的齿型和槽型。

本发明提供一种整体式立铣刀刀体间隙磨削工艺的砂轮轨迹求解方法，在周刃后刀面末端和周刃螺旋槽衔接位置加工一处刀体间隙，具体包括以下步骤：

步骤1：设定刀体间隙的几何参数，包括间隙深度d、间隙角度α和磨削点偏移量l；

步骤2：设定砂轮磨削姿态，包括工件坐标系O_w-X_wY_wZ_w和法截面坐标系O_n-X_nY_nZ_n及对应坐标系下的砂轮姿态；

步骤3：计算砂轮磨削轨迹，包括在法截面坐标系计算砂轮中心点坐标以及在工件坐标系计算砂轮轴矢量；

步骤4：将计算的轨迹输入五轴数控磨床进行实际磨削，获得需要的齿型和槽型。

其步骤1具体为：在周刃法截面定义基准线和基准点：基准线为法截面内刀刃点与刀具回转轴的连线；由于磨削点偏移量的存在，基准点为理论后刀面宽度(并非实际后刀面宽度)末点，即周刃后刀面与周刃法截面的交线段理论宽度末点；间隙深度d为砂轮磨削点从后刀面末点开始沿着基准线方向向内切入的深度；间隙角度α为法截面内刀体间隙与基准线的夹角；磨削点偏移量l为磨削点沿着与基准线垂直的方向平移过的距离。

其步骤2具体为：选择代号为1A1的标准形状平型砂轮进行磨削，并使砂轮侧边轮廓与被加工刀具相接触；

工件坐标系O_w-X_wY_wZ_w：以刀具回转轴线方向为Z_w轴，以工件端面与Z_w轴的交点为原点O_w，以原点和周刃曲线起点的连线为X_w轴。