[發(fā)明專利]大懸深單切削刃成型銑刀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910218100.0
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN101745674A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈健
• 申請（專利權(quán)）人: 長春軌道客車裝備有限責(zé)任公司
• 主分類號: B23C5/00
• 分類號: B23C5/00
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 陳宏偉

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明提供一種大懸深單切削刃成型銑刀，可加工型腔內(nèi)部成型面的銑削刀具，屬于金屬切削加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在成型車、鏜、刨刀機(jī)械加工領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的加工成型面的工藝方法為(見附圖一)，先加工出成型截面對刀樣板，技術(shù)工人再根據(jù)樣板手工磨制切削刃。缺點(diǎn)為手工磨制的切削刃，形狀精度等級低，且每次刃磨的質(zhì)量不穩(wěn)定。只能用于回轉(zhuǎn)體或直線方向上的加工，不能用于任意二維曲線方向上的加工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種大懸深單切削刃成型銑刀，解決了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)銑刀在沿二維曲線方向加工鋁合金工件成型面時(shí)，無法采用二維加工方法，只能采用三維數(shù)控加工，其效率低的缺點(diǎn)。

同時(shí)解決了現(xiàn)有的采用數(shù)控工具磨床磨削成型銑刀的銑刀制造方法，其成本高且有些刃型無法刃磨的缺點(diǎn)。

本發(fā)明大懸深單切削刃成型銑刀，其特征在于：成型刀塊插入刀桿一端的方孔；通過刀桿端頭的鎖緊螺釘將成型刀塊緊固在刀桿上。

本發(fā)明銑刀的加工方法，包括以下步驟：

1)求取制件截面繞Z軸旋轉(zhuǎn)所成的回轉(zhuǎn)曲面

根據(jù)已知制件截面在xoz平面上曲線為f(x)＝z

其繞Z軸旋轉(zhuǎn)在xyz空間坐標(biāo)系中所成空間曲面方程為

F(±x2+y2,z)=0]]>

2)求取前刀面與回轉(zhuǎn)曲面相交所成的空間曲線

在空間坐標(biāo)系xyz中前刀面所在平面的平面方程為：

f_前刀面(x)＝y(tǒng)

空間曲線方程為

3)坐標(biāo)系平移

將原坐標(biāo)系xyz沿-x方向移動至O′點(diǎn)，曲線方程式為：

4)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)

將平移后的坐標(biāo)系順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度θ(后角)，建立新的坐標(biāo)系x′y′z′

則在x′y′z′中的曲線方程式為：

5)將x′y′z′中的空間曲線向x′o′z′平面投影

將步驟四中的曲線方程中的變量y消去即得在x′o′z′平面上的投影曲線：

F_投影(x′)＝z′

上式中：α＝刀具前角；θ＝刀具后角；R2＝切削刃繞主軸旋轉(zhuǎn)所成的最大回轉(zhuǎn)半徑；

將刀塊的主后刀面平行于線切割機(jī)床鉬絲方向擺正，按照步驟一計(jì)算出的投影曲線F_投影(x′)＝z′加工出刀塊的切削刃。

本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果在于：根據(jù)成型車刀的切削原理，將車削過程中的主、被動運(yùn)動互換，應(yīng)用于數(shù)控銑床，設(shè)計(jì)了鋁合金加工用單切削刃成型銑刀。在滿足加工精度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了沿任意二維曲線上的成型面的加工。克服了傳統(tǒng)方法加工任意二維曲線方向的鋁合金工件成型面時(shí)，采用三維加工效率低，或者是采用數(shù)控工具磨床刃磨成型銑刀成本高且有些刃型無法刃磨的缺點(diǎn)。

附圖說明

圖1為根據(jù)對刀樣板手工刃磨切削刃示意圖

圖2為本發(fā)明銑刀結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3為切削刃計(jì)算原理圖

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

根據(jù)圖2所示，本發(fā)明的銑刀結(jié)構(gòu)如下：成型刀塊2插入刀桿1一端的方孔；通過刀桿1端頭的鎖緊螺釘3將成型刀塊2緊固在刀桿上，刀桿1的夾固形式為側(cè)固形式。

實(shí)施例2

步驟一：刀塊切削刃的計(jì)算(見附圖三)

1)求取制件截面繞Z軸旋轉(zhuǎn)所成的回轉(zhuǎn)曲面

根據(jù)已知制件截面在xoz平面上曲線為f(x)＝z

其繞Z軸旋轉(zhuǎn)在xyz空間坐標(biāo)系中所成空間曲面方程為