平行砂輪磨削球頭立銑刀后刀面的軌跡算法研究

唐 軍，馬忠寶，馬術(shù)文，江 磊

（西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川成都 610031）

1 引言

球頭立銑刀在加工復(fù)雜曲面時(shí)展現(xiàn)出了較好的加工適應(yīng)性和較低的震動(dòng)表現(xiàn)，在加工復(fù)雜腔體結(jié)構(gòu)以及其他復(fù)雜型面上，球銑刀同樣十分便捷，因而，球頭立銑刀廣泛應(yīng)用于加工航空航天，汽車等制造產(chǎn)業(yè)［1］。球頭后刀面是保障球頭立銑刀加工質(zhì)量的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，對(duì)刀具的使用壽命影響巨大［2］。球頭立銑刀的后刀面加工質(zhì)量很大程度上決定了球頭立銑刀的回轉(zhuǎn)精度及刃線質(zhì)量。

立銑刀后刀面依據(jù)所處的刀具結(jié)構(gòu)不同可分為：周刃后刀面和端刃后刀面。對(duì)于刀面的類型定義，文獻(xiàn)［3］根據(jù)磨削方式將后刀面分為偏心型、凹面型和平面型三種，其中偏心型后刀面的特點(diǎn)為：刀尖具有較大的強(qiáng)度，刃口加工性能良好。而平面型后刀面的刃口強(qiáng)度介于其他兩種后刀面之間。針對(duì)立銑刀后刀面的研究，文獻(xiàn)［4］對(duì)后刀面的磨削工藝進(jìn)行了研究，給出了磨削周刃后刀面的三種砂輪初始姿態(tài)定義方式；針對(duì)端刃后刀面，文獻(xiàn)［5］提出了一種用于制作具有等法向后角后刀面球頭立銑刀端齒部分的數(shù)學(xué)模型，并計(jì)算了砂輪的位置、方向和干涉的條件。文獻(xiàn)［6］在五軸磨床上設(shè)計(jì)并采用圓錐滾子磨削球頭銑刀后刀面，建立了等間隙角后刀面的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)后刀面的不同形狀進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化。文獻(xiàn)［7］基于現(xiàn)有的常見(jiàn)五軸數(shù)控磨床傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，采用運(yùn)動(dòng)幾何原理，基于正交螺旋“S”形刀刃曲線，分別就磨削球頭立銑刀前刀面和后刀面的刀位軌跡求解模型進(jìn)行了建模。……