[發明專利]確定銑刀的每齒切削厚度及優化銑刀的切削參數的方法

有效

• 申請號: 201710016784.0
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN108284351B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 周洪福;王玉剛;陳雷;袁立強;周麗援
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒（青州）有限公司
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09;G06F30/17
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 萬柳軍;吳鵬

1.一種確定銑刀的每齒切削厚度的方法，所述銑刀從工件上沿圓形或圓弧形的切削路徑切除總體上呈完整或部分圓環形的材料，所述方法包括以下步驟：

(a)分別以所述圓環形的內徑和外徑為直徑繪制出形狀為同心的圓形或圓弧形的內廓線和外廓線，

(b)繪制出所述銑刀的主軸線沿所述切削路徑走過的呈圓形或圓弧形的主軸線軌跡，

(c)繪制出與所述銑刀的主軸線在每齒切削過程中沿所述主軸線軌跡轉過的角度對應的夾角，

其中，所述步驟(a)、(b)和(c)能夠以任意順序依次進行或同時進行，并且所述內廓線和外廓線的圓心、所述主軸線軌跡的圓心和所述夾角的頂點這三者重合，

(d)分別以所述夾角的兩條邊與所述主軸線軌跡的兩個交點為圓心并以所述銑刀參與切削的最大直徑為直徑繪制出呈圓形或圓弧形的第一曲線和第二曲線，以及

(e)測量由所述內廓線、所述外廓線、所述第一曲線和所述第二曲線共同圍成的圖形的厚度作為所述銑刀的每齒切削厚度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述銑刀從工件上切除材料的操作包括利用錐銑刀對工件上的內孔或外圓進行倒角。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述銑刀從工件上切除材料的操作包括利用圓柱銑刀在工件上銑內孔或銑外圓。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(c)中所述銑刀的主軸線在每齒切削過程中沿所述切削路徑轉過的角度A由所述銑刀沿所述切削路徑的移動速度F、所述主軸線軌跡的直徑D、所述銑刀圍繞其主軸線的轉速n和所述銑刀的齒數z通過下式計算得出：

A＝(F*360)/(π*D*n*z)，其中π為圓周率，A的單位為度，n用每單位時間的轉數來表示。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)至(d)中進行的繪制利用計算機繪圖軟件或手動繪圖來實現。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，在所述步驟(e)中測量所述圖形的最大厚度或平均厚度作為所述銑刀的每齒切削厚度。

7.一種優化銑刀的切削參數的方法，所述銑刀從工件上沿圓形或圓弧形的切削路徑切除總體上呈完整或部分圓環形的材料，所述方法包括以下步驟：

(i)給定所述銑刀沿所述切削路徑的移動速度F和所述銑刀圍繞其主軸線的轉速n，

(ii)利用根據權利要求1至6中任一項所述的方法來確定所述銑刀的每齒切削厚度，

(iii)基于在所述步驟(ii)中確定的每齒切削厚度來判定在所述步驟(i)中給定的所述移動速度F和所述轉速n是否合適，

其中，在所述步驟(iii)的判定結果為不合適的情況下在所述步驟(i)中給定新的所述移動速度F和/或新的所述轉速n并重復執行所述步驟(ii)和(iii)，而在所述步驟(iii)的判定結果為合適的情況下將所述步驟(i)中給定的所述移動速度F和所述轉速n設定為優化的切削參數。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步驟(iii)中利用表示所述銑刀的每齒切削厚度、所述銑刀的切削線速度v和所述銑刀的安全工作區域之間的關系的經驗圖表來判定在所述步驟(i)中給定的所述移動速度F和所述轉速n是否合適。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述銑刀的切削線速度v由所述轉速n和所述銑刀參與切削的最大直徑d通過下式計算得出：

v＝π*d*n，其中π為圓周率，n用每單位時間的轉數來表示。