[發明專利]一種球頭立銑刀及其磨削加工四軸聯動設備

有效

• 申請號: 200810300511.X
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN101239406A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 何林;何彪;趙先鋒;蔡家斌;黃勤;管琪明
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: B23C5/10
• 分類號: B23C5/10;B24B3/06
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所
• 代理人: 郭防

技術領域

本發明涉及一種銑削工具及其加工設備，特別是一種用于數控機床加工的球頭立銑刀及其磨削加工四軸聯動設備。

背景技術

球頭立銑刀是數控機床加工復雜曲面的一種常用新型結構刀具，在模具制造、汽車制造、航天航空、電子通訊產品制造等行業有著廣泛的應用。

目前所見的整體式球頭立銑刀的前刀面一般采用四軸聯動以下簡單的磨削加工設備進行磨削加工形成，其球刃為平面切削刃，球刃前刀面為負前角或部分負前角，且球刃(即球頭部分切削刃)前刀面和周刃(即圓周部分切削刃，圓柱形球頭立銑刀的圓周部分為圓柱，圓錐形球頭立銑刀的圓周部分為圓錐)前刀面不是光滑連接，該類前刀面球頭立銑刀在加工過程中，易產生振動、切削不平穩、排屑不暢等現象，用其加工的產品精度和質量較差，使用場合受到限制。另一類磨削加工方法采用五軸聯動磨削加工機床進行刃磨。該類磨削加工機床的五軸聯動采用兩個轉動軸和三個移動軸之間聯動，設備設計復雜，設備制造精度要求高，制造難度加大，造成設備價格高。購買該類設備的投資大，造成球頭立銑刀的生產和刃磨成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種在加工過程中不易產生振動、切削過程平穩、排屑順暢的球頭立銑刀，同時提供一種結構較簡單，投資較小，價格適中，經濟性好的球頭立銑刀的磨削加工四軸聯動設備。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種球頭立銑刀。其構成包括球頭部分和圓柱部分(或者圓錐部分)，在所述的球頭部分有通過球心的S形球刃、球刃前刀面、球刃后刀面和球刃螺旋槽；在所述的圓柱部分(或者圓錐部分)有螺旋形周刃、周刃前刀面、周刃后刀面和周刃螺旋槽；所述的S形球刃與螺旋形周刃連接，球刃前刀面與周刃前刀面光滑連接，球刃后刀面與周刃后刀面連接，球刃螺旋槽與周刃螺旋槽連接；所述的球刃前刀面的前角為較大正前角，從內到外呈小大小分布，即靠近頂部較小，中部較大，靠近圓周部分較小。

上述的球頭立銑刀中，在所述的球刃前刀面靠近刃口部分有一個很窄的刃帶，形成倒棱，該倒棱的寬度隨磨削參數的變化而變化，從內到外呈小大小分布，即靠近頂部較小，中部較大，在靠近圓周部分較小。

一種球頭立銑刀的磨削加工四軸聯動設備。包括床身和安裝在床身上的水平縱向X軸直線運動平臺、水平橫向Y軸直線運動平臺、垂直方向Z軸直線運動平臺、工件旋轉軸和前刀面磨頭、后刀面磨頭，水平縱向X軸直線運動平臺與水平橫向Y軸直線運動平臺相互垂直；工件旋轉軸安裝在水平縱向X軸直線運動平臺上，并可分別隨水平縱向X軸直線運動平臺和水平橫向Y軸直線運動平臺沿X軸、Y軸方向移動；垂直方向Z軸直線運動平臺與水平縱向X軸直線運動平臺和水平橫向Y軸直線運動平臺搭接或與前刀面磨頭和后刀面磨頭搭接。

上述的球頭立銑刀的磨削加工四軸聯動設備中，前刀面磨頭和后刀面磨頭相對安裝在機床的兩側。

前述的球頭立銑刀的磨削加工四軸聯動設備中，前刀面磨頭和后刀面磨頭也可沿Z軸方向保持一定間距依次重疊安裝。

前述的球頭立銑刀的磨削加工四軸聯動設備中，前刀面磨頭和后刀面磨頭也可相距串裝在同一砂輪軸上，但在磨削前刀面和后刀面時，需調整分度，轉動一個安裝角。

前述的球頭立銑刀的磨削加工四軸聯動設備中，前刀面磨頭可繞垂直于水平面的軸線在水平面內360度分度轉動。

前述的球頭立銑刀的磨削加工四軸聯動設備中，前刀面磨頭可繞垂直于X軸和垂直于Y軸的軸線轉動。

前述的球頭立銑刀的磨削加工四軸聯動設備中，水平縱向X軸直線運動平臺、水平橫向Y軸直線運動平臺、垂直方向Z軸直線運動平臺均采用滾珠絲桿傳動。