基于标准砂轮的立铣刀精确螺旋槽磨削位姿算法研究

为了提高整体式立铣刀螺旋槽结构参数的磨削精度,通过完善螺旋槽轮廓成形计算方法,提出了一种基于标准砂轮的立铣刀精确螺旋槽磨削位姿算法。对螺旋槽磨削过程的砂轮和运动关系进行参数化建模;根据砂轮的运动轨迹计算出砂轮做空间螺旋运动形成的包络面,并由空间包络原理接触条件计算砂轮磨削形成的螺旋槽轮廓方程;根据螺旋槽的前角、芯厚、槽宽参数的几何定义,建立各参数关于砂轮位姿的函数关系;将砂轮位姿求解问题转换成数学优化问题,采用智能算法进行快速求解。通过仿真试验对算法的求解精度和适应性进行了分析,验证了算法的有效性。

基于砂轮磨损参数的立铣刀后刀面磨削轨迹补偿算法

整体立铣刀后刀面通常采用数控工具磨床按照理想砂轮形状的运动轨迹进行磨削加工,然而在实际磨削过程中,砂轮参与磨削的区域(主要是砂轮边缘轮廓)会逐渐磨损,从而导致后刀面几何精度下降甚至轮廓错误。针对该问题,本文提出了基于砂轮磨损参数的整体立铣刀后刀面磨削轨迹补偿算法。首先,针对立铣刀后刀面磨削工艺,定义了磨削坐标系,推导了砂轮在磨削工艺参数下的姿态计算模型;其次,建立了针对砂轮轮廓磨损的结构参数定义;最后,基于上述模型和参数定义,推导了砂轮磨损状态下的磨削轨迹补偿坐标计算方法,保证了后刀面结构的完整和准确。通过磨削仿真和实际加工试验,对磨损砂轮的补偿效果进行对比测试。结果表明,所提出的砂轮轨迹补偿算法可以有效减少砂轮磨损对后刀面磨削加工的影响,对减少砂轮修整次数和提高磨削质量稳定性有重要意义。

整体式立铣刀端齿分屑槽的磨削轨迹算法研究

端齿分屑槽是一种立铣刀端齿切削刃附近的附加槽形结构,通过减小切削刃宽度,实现易于断屑、卷屑及排出的功能,达到提高刀具寿命的目的。目前针对端齿分屑槽在立铣刀中的功能和结构设计的研究已经比较完善,而在数控磨削工艺方面还较少。因此,为了满足不同类型立铣刀端齿分屑槽设计要求,提出了适用于参数化结构和位置定义的分屑槽数控磨削工艺,推导了相应的砂轮磨削轨迹算法。并基于得到的磨削轨迹和五轴数控工具磨床运动原理,利用VC++编程求解端齿分屑槽磨削所需的NC程序。最后通过磨削仿真和实际加工试验,对分屑槽精度进行了测量,验证了磨削轨迹的正确性和有效性。