一种一轴步进三轴联动的空间曲面铣削加工方法

摘要

本发明公开了一种一轴步进三轴联动的空间曲面铣削加工方法。该方法是将工作球面上分布有切削刃的球形铣刀固定在铣床主轴上，三爪卡盘固定在可沿着X轴和Y轴可作水平插补运动水平工作台上，三爪卡盘安装截面为圆形的工件，工件可绕工件中心线旋转；在对工件进行铣削时，X轴方向进行插补运动驱动工件，0.01mm～10mm间距的步进后固定，球形铣刀沿着刀轨迹进行Y轴、Z轴的插补运动以及旋转插补转动，球形铣刀沿着二维刀轨迹曲线对工件进行切削，调整空间曲面的切削点上的法向与球形铣刀的旋转轴心线成的偏置角α为锐角。本发明可提高加工的空间曲表面的光顺性，减小空间曲面加工的形状误差和表面粗糙度。

主权项

一种一轴步进三轴联动的空间曲面铣削方法，其特征在于：将工作球面上分布有切削刃的球形铣刀固定在铣床主轴上，铣床轴心线垂直于水平面，铣床可沿着Z轴作上下插补运动，三爪卡盘固定在可沿着X轴和Y轴可作水平插补运动水平工作台上，工作台平面为XY平面，三爪卡盘安装截面为圆形的工件，工件可绕工件中心线旋转；依据球形铣刀的工作球面与工件的空间曲面的切点法向的半径计算出球形铣刀中心的系列坐标，将系列坐标拟合成空间的轨迹曲面，再将其作0.01mm～10mm间距的YZ截面，其截面轮廓为二维刀轨迹曲线，球形铣刀中心位于刀轨迹曲线上，铣刀的工作球面就与工件的空间曲面相切；在对工件进行铣削时，X轴方向进行插补运动驱动工件，0.01mm～10mm间距的步进后固定，球形铣刀沿着刀轨迹进行Y轴、Z轴的插补运动以及旋转插补转动，球形铣刀以进给速度f=100～1500mm/min沿着二维刀轨迹曲线对工件进行切削，调整空间曲面的切削点上的法向与球形铣刀的旋转轴心线成的偏置角α为锐角，当加工出一段环形空间曲面后，球形铣刀沿X轴向步进0.01mm～10mm间距，再加工下一环空间曲面，最终形成光顺的空间曲面。