[發(fā)明專利]加工超大規(guī)格內(nèi)螺紋的銑刀設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710052260.3
• 申請(qǐng)日: 2007-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN101059820A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永華;畢超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宜昌船舶柴油機(jī)廠
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;B23G5/18
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用三維造型軟件設(shè)計(jì)加工超大規(guī)格內(nèi)螺紋的銑刀的設(shè)計(jì)方法，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超大型螺母條是指中徑大于600MM，螺距大于100MM，螺距與中徑比大于100/600的螺母條，當(dāng)螺距與中徑比達(dá)到一定值以上后，當(dāng)螺紋銑刀再按牙形角作常規(guī)制作，在加工內(nèi)螺紋時(shí)將引起被加工螺紋齒面過切。用刀具輪廓與內(nèi)螺紋牙形角完全一致的螺紋銑刀，利用數(shù)控三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)技術(shù)加工小螺距中徑比的內(nèi)螺紋，是一種成熟的技術(shù)。當(dāng)螺距中徑比大到一定程度時(shí)，由于螺紋升角變大，再用此技術(shù)加工內(nèi)螺紋，刀具在銑削過程中將使齒面過切，破壞螺紋牙型角，使此項(xiàng)技術(shù)不能繼續(xù)使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種當(dāng)螺距與中徑比達(dá)到一定值以上后，螺紋銑刀再按牙形角作常規(guī)制作，在加工內(nèi)螺紋時(shí)將引起被加工螺紋齒面過切，超出螺紋技術(shù)要求時(shí)螺紋銑刀的設(shè)計(jì)方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種加工超大規(guī)格內(nèi)螺紋的銑刀設(shè)計(jì)方法，其特征在于：

a、用三維造型軟件，做出瓦塊式螺母柱實(shí)體造型；

b、通過以下關(guān)系式確定刀盤中心以及確定刀盤直徑：

刀盤中心位置＝主軸半徑+主軸與小徑間隙，

刀盤直徑＝主軸直徑+兩倍齒高+兩倍底徑過切量+兩倍主軸與頂徑間隙；

c、定刀具截面輪廓：由刀盤中心、刀盤直徑、螺紋大徑確定A線，

A線為螺紋大徑與刀盤之間的交點(diǎn)和刀盤中心之間的連線；

d、以A線為樣條線，刀盤中心線為脊線，做出一螺紋實(shí)體切割平面B；

e、螺紋實(shí)體切割平面B，并以螺紋實(shí)體切割平面B為草圖平面做出刀具剖面圖；

f、制作刀具實(shí)體：

刀具剖面線按刀具中心線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生刀具實(shí)體，

然后通過銑刀沿螺紋中心線逐步遠(yuǎn)離或靠近螺紋齒面，隱藏實(shí)體刀具，觀察過程中刀具實(shí)體與螺紋齒面有無切割面以及切割面的形狀，再結(jié)合移動(dòng)量得到刀具精度；

g、完成刀具實(shí)體設(shè)計(jì)后，完成刀片、容屑槽布置。

銑刀沿螺紋中心線按螺紋形狀公差的2/3遠(yuǎn)離螺紋齒面，隱藏實(shí)體刀具，觀察刀具實(shí)體與螺紋齒面無切割面，以及螺紋銑刀精度滿足被加工件精度要求；

如螺紋銑刀精度不能滿足被加工件精度要求，則加大刀盤直徑，重新設(shè)計(jì)刀盤并檢查刀盤精度，直至刀盤滿足螺紋精度要求。

為在滿足精度下得到最小大徑過切量，根據(jù)螺紋實(shí)體切割平面B對(duì)實(shí)體刀具進(jìn)行修型，重復(fù)確定刀盤中心以及確定刀盤直徑、定刀具截面輪廓、制作刀具實(shí)體，減小確定刀盤直徑中刀具對(duì)螺紋大徑的過切量，直至刀具滿足螺紋加工要求。

本發(fā)明所提供的加工超大規(guī)格內(nèi)螺紋的銑刀設(shè)計(jì)方法，基于任意一種CAM三維實(shí)體軟件，通過螺母柱實(shí)實(shí)體造型、確定刀盤中心及確定刀盤直徑、定刀具截面輪廓、制作刀具實(shí)體等方法，可避免當(dāng)螺距與中徑比達(dá)到一定值以上后，螺紋銑刀再按牙形角作常規(guī)制作，在加工內(nèi)螺紋時(shí)將引起被加工螺紋齒面過切現(xiàn)象的發(fā)生，設(shè)計(jì)出可加工超大規(guī)格內(nèi)螺紋的銑刀。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用三維CAD造型軟件，作出瓦塊式螺母柱實(shí)體造型圖。

圖2是本發(fā)明確定刀盤中心以及確定刀盤直徑示意圖。

圖3是本發(fā)明由刀盤中心、刀盤直徑、螺紋大徑確定A線示意圖。

圖4是本發(fā)明以A線為樣條線，刀盤中心線為脊線，做出一平面示意圖。

圖5是本發(fā)明以螺紋實(shí)體切割平面B，并以平面B為草圖平面作出刀具剖面圖過程示意圖。

圖6、7、8是本發(fā)明刀具剖面線按刀具中心線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生刀具實(shí)體示意圖

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的工作原理是：基于任意一種CAM三維實(shí)體軟件，1)由主軸與小徑不干涉為原則確定主軸中心，2)通過預(yù)設(shè)銑刀在內(nèi)螺紋大徑方向的過切量來移動(dòng)被設(shè)計(jì)銑刀在使用時(shí)在螺紋齒面上的成型位置，得到初步的過主軸中心的刀具截面線，由此制作出初步的刀具實(shí)體，3)然后通過銑刀沿螺紋中心線逐步遠(yuǎn)離或靠近螺紋齒面，觀察過程中刀具實(shí)體與螺紋齒面有無切割面及切割面的形狀，再結(jié)合移動(dòng)量得到刀具精度，4)若滿足螺紋加工精度要求，則確定初步刀具實(shí)體，完成刀片布置。若不能滿足加工要求或?yàn)樵跐M足精度下得到最小大徑過切量，據(jù)3)對(duì)實(shí)體刀具進(jìn)行修型，重復(fù)3)、4)內(nèi)容以及加深或減小2)中刀具對(duì)螺紋大徑的過切量，直至刀具滿足螺紋加工要求。

實(shí)施例：

(一)用三維CAD造型軟件，作出瓦塊式螺母柱實(shí)體造型。

(二)確定刀盤中心以及確定刀盤直徑：

刀盤中心位置＝主軸半徑+主軸與小徑間隙＝174毫米，