基于形状复制的数控铣削加工刀具磨损测量方法

摘要

一种基于形状复制的数控铣削加工刀具磨损测量方法，属数控铣削加工刀具磨损测量领域。将工件材料和复印材料安装在同一数控机床工作台上；实验前先将刀具初始形状复制在复印材料上，即将刀具沿机床主轴轴向在复印材料上进给预设距离，将刀具形状复制在复印材料上；上述复印材料为对刀具磨损忽略不计的易加工材料；按设计的实验方案对加工材料进行加工，同时每次加工完成后，将磨损后的刀具形状复制在复印材料上；在全部加工过程完成后，对复印材料上所有刀具磨损几何元素形状进行数学处理并测量。本发明将形状复制引入刀具磨损测量中，提高了机床利用率，减少数控加工实验成本和时间，刀具磨损测量设置简单，不需机床停机即可获得刀具磨损量。

主权项

1.一种基于形状复制的数控铣削加工刀具磨损测量方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、根据刀具材料和工件材料类型，设计数控加工实验方案；(2)、根据数控加工实验方案准备一块或几块经过精加工的复印材料块料，上述复印材料为对刀具磨损忽略不计的易加工材料；(3)、将要加工的工件材料和复印材料分别用标准夹具安装到同一台数控机床工作台上；(4)、实验前先将刀具初始形状复制在复印材料上，即将刀具沿机床主轴轴向在复印材料上进给预设距离，将刀具形状复制在复印材料上；(5)、按照设计的实验方案对加工材料进行加工，同时每次加工完成后，将磨损后的刀具形状复制在复印材料上；(6)、在全部加工过程完成后，对复印材料上的所有刀具磨损几何元素形状进行数学处理并设计测量方案，并根据测量方案在三座标测量机上进行刀具磨损的测量，具体过程如下：设刀具前角为α，后角为β，刀具切削刃径向磨损量为h，后刀面刀具磨损ΔVB由如下关系式确定：其中Δh为刀具磨损后与刀具磨损前径向的距离差，通过测出刀具磨损后与刀具磨损前距离h，两者相减便可得到径向距离差Δh；其中h由以下关系式确定：h＝R₀-R；R₀为刀具原始半径；其中R由以下关系式确定：x为复制孔轴线的水平距 离，z为到复印材料上表面距离；若刀具为球头刀具，要采用以下两个步骤进行R和R₀的修正：①假设球头刀具球头球心在复印材料上表面下方Δz处，x₀为复制孔轴线的水平距离，则球头刀具实际半径由如下关系式确定：R₀＝x₀由几何关系球头刀具实际半径也可由以下关系式确定：由上面两个关系式，通过测量x₀、x以及z，可求出R₀和Δz；②据此球头刀具磨损以后，其后刀面刀具磨损ΔVB计算时所需h的计算公式修正为以下关系式：h＝x₀-R式中R由如下关系式确定：