锥度铣刀的七轴自动加工方法

摘要

本发明提供一种锥度铣刀的七轴自动加工方法，包括锥刃前角磨削的过程和锥刃后角磨削的过程。本发明由三个直线轴X、Y、Z和四个旋转轴A、B、P、Q共七个加工轴构成，实现对铣刀的七轴方向加工，改变原来需要多组设备才能实现加工铣刀的状况，提高了生产效率和生产质量。

主权项

一种锥度铣刀的七轴自动加工方法，其特征在于：包括锥刃前角磨削的过程和锥刃后角磨削的过程；所述锥刃前角磨削的过程包括：(1)实现X轴与Y轴的联动：所述工作台沿着磨削长度L方向运行，从X＝0运行到X＝L位置，A向回转台绕X轴回转，二者的联动实现刀具的螺旋运动，Y向移动座由磨削起点的位置按照锥角关系，向Y轴正方向运动，其运动关系为：磨削起点：式中，D₁为锥度铣刀小端直径，R_a为前角，h为端部齿高：$h=\frac{D_1-C_1}{2}{\mathrm{cosR}}_a---(1-2);$C₁为端部芯径，由此：当磨削运动进行到x位置时，Y轴所走过的距离为：又因为C_x＝C₁+2xtanT_a                    (1‑4)；所以式中，T_a为锥度值；(2)实现Z轴与X轴、Y轴的联动：按照等前角R_a的关系，从磨削起点处的z＝z₁运行到任意一点z＝z_x的位置，运行距离是$z=\frac{D_x}{2}{\mathrm{sinR}}_a---(1-6);$其中，D_x为锥度铣刀在X位置处直径，D_x＝D₁+2xtanT_a  (1‑7)；从而得出：(3)A轴回转：按照等螺旋角S_a的关系，A向回转台沿着螺旋方向回转，在任一点的位置上，X轴向的线速度它与转动线速度转动角速度为与线速度V_a的关系为所以由式(1‑7),(1‑10),(1‑11)得两边积分得：$a=\int \frac{da}{dt}dt=\int \frac{2{\mathrm{tanS}}_a}{D_1+2{\mathrm{xtanT}}_a}dx=\frac{{\mathrm{tanS}}_a}{{\mathrm{tanT}}_a}\int \frac{dx}{\frac{D_1}{2{\mathrm{tanT}}_a}+x}=\frac{{\mathrm{tanS}}_a}{{\mathrm{tanT}}_a}\ln (1+\frac{2{\mathrm{tanT}}_a}{D_1}x)+C---(1-13);$又由于在初始相对位置，x＝0，此时a＝0，所以常数Q＝0，所以可推出：$a=\frac{{\mathrm{tanS}}_a}{{\mathrm{tanT}}_a}ln(1+\frac{2{\mathrm{tanT}}_a}{D_1}x)---(1-14);$所述锥刃后角磨削的过程包括X、Y、Z、A四个轴的联动控制关系，为：(1)所述工作台沿着X轴向磨削长度L方向运行，从x＝0运行到x＝L的终点位置；(2)所述Y向移动座从Y轴零点位置运行到工件中点与磨轮中心等高的位置，设这段距离长H且保持恒定值不变；(3)Z轴与X轴联动，按照锥度T_a的关系，从磨削起点位置运行到式中，H_a为后角，D₂为锥度铣刀大端直径；(4)运行的距离长为由于D_x＝D₁+2x tan T_a  (1‑16)；将其代入上式(1‑15)中得出：$z=(\frac{D_1}{2}+{\mathrm{xtanT}}_a){\mathrm{cosH}}_a---(1-17);$工件旋转轴A轴按照等螺旋角S_a的关系，沿着螺旋方向回转，推导得到：$a=\frac{{\mathrm{tanS}}_a}{{\mathrm{tanT}}_a}ln(1+\frac{2{\mathrm{tanT}}_a}{D_1}x)---(1-18).$