一种复杂槽型铣刀断屑槽的加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104625193A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510015570.2(22)申请日2015.01.13(71)申请人东方电气集团东方汽轮机有限公司地址618000四川省德阳市高新技术产业园区金沙江西路666号(72)发明人周伶俐刘文泽胡剑华冷进明冯斌贠庆芳罗刚彭英杰刘学云古翔(74)专利代理机构成都蓉信三星专利事务所(普通合伙)51106代理人刘克勤(51)Int.Cl.B23C5/14(2006.01)B23P15/34(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种复杂槽型铣刀断屑槽的加工方法(57)摘要一种复杂槽型铣刀断屑槽的加工方法，包括步骤：⑴、将铣刀断屑槽理论型线置于绘图工具软件AutoCAD坐标系中，在该坐标系中建立铣刀断屑槽型线的数学模型，推导出算法，得到铣刀断屑槽型线的数学表达，依据铣刀断屑槽型线的数学表达编写计算机程序；⑵、将编写的计算机程序加载在AutoCAD中，输入铣刀断屑槽特征参数值X、Z、r、M的值，由AutoCAD自动绘出断屑槽型线；⑶、将断屑槽型线导入机床控制系统的num软件，进行铣刀断屑槽加工程序编辑，由机床加工出铣刀断屑槽。CN104625193ACN104625193A权利要求书1/2页1.一种复杂槽型铣刀断屑槽的加工方法，该铣刀的刃口型线是圣诞树形，齿数M＝3或4，铣刀的前角为10°、螺旋角为3～10°，在铣刀每一齿刃背上均有一条与刃口型线轨迹一致的断屑槽，这些断屑槽型线呈波纹状，各齿的断屑槽按铣刀螺旋方向次第交错波长/齿数；所述断屑槽型线满足如下关系：R＞r；且R＝X2/(8Z)+Z/2-r；L1＝X(2/3)；L2＝X(1/3)；式中参数定义：X-波长，相邻两波峰或波谷的距离；Z-波深，上半波幅值与下半波幅值之和；R-上半波圆弧半径；r-下半波圆弧半径；L1-上半波圆弧弦长；L2-下半波圆弧弦长；该方法包括步骤：⑴、将铣刀断屑槽理论型线置于绘图工具软件AutoCAD坐标系中，在该坐标系中建立铣刀断屑槽型线的数学模型，推导出算法，得到铣刀断屑槽型线的数学表达，依据铣刀断屑槽型线的数学表达编写计算机程序；⑵、将编写的计算机程序加载在AutoCAD中，输入铣刀断屑槽特征参数值X、Z、r、M的值，由AutoCAD自动绘出断屑槽型线；⑶、将每一条型线与理论型线都复制到坐标圆点(0，0)，将画好的型线与理论型线对比，加工不到的地方用理论型线代替，得到刀具刃口加工型线，然后将此型线打散，导入机床控制系统的num软件，即可进行铣刀断屑槽加工程序编辑，由机床加工出铣刀断屑槽。2.如权利要求1所的方法，其特征在于，所述步骤⑴的详细步骤是：A、将铣刀断屑槽理论型线置于AutoCAD坐标系中，并将理论型线按1/3波长定距等分，在任一上半波所在圆的圆周上任取三个点P0、P1、P2做一内接三角形，设圆心坐标为C2(x，y),三角形的3个顶点坐标分别为P0(x0，y0)、P1(x1，y1)、P2(x2，y2)，则有三角形P0P1P2的面积A为：A＝1/2[(x0y1-x1y0)+(x1y2-x2y1)+(x2y0-x0y2)]三角形P0P1P2的三边长度分别为：22L10＝sqrt((x1-x0)+(y1-y0))22L20＝sqrt((x2-x0)+(y2-y0))22L12＝sqrt((x1-x2)+(y1-y2))由正弦定理得：A＝1/2(L10×h)＝1/2(L10×L12×sin(P1))③；由②、③可推出三角形外接圆的半径R为：2CN104625193A权利要求书2/2页R＝1/4A(L10×L20×L12)；三角形P0P1P2外接圆的圆心坐标亦即上半波圆弧的圆心坐标C2(x，y)为：22x＝x0+(Y2*L10-Y1L20)/4A；22y＝y0+(X1*L20-X2L10)/4A；已知上半波圆弧的弦长L1＝波长X(2/3)；这样，就得到断屑槽型线上半波的数学表达；设与下半波圆弧相切的左、右两个上半波圆弧所在圆的圆心分别为C0、C1，半径均为R；以C0为圆心，(R+r)为半径做一新圆，则该新圆的方程为：222(x-C0x)+(y-C0y)＝(R+r)以C1为圆心，(R+r)为半径做另一新圆，则该新圆的方程为：222(x-C1x)+(y-C1y)＝(R+r)两新圆具有上、下两个交点，其中上交点即下半波所在圆的圆心C2，解上述方程，计算出上交点的坐标，即得到下半波所在圆的圆心坐标；已知下半波圆弧弦长L2＝波长X(1/3)；下半波圆弧半径r为设计给定值；这样，就得到断屑槽型线下半波的数学表达；B、再将所有圆弧转化为多线段，用凸度公式反推多线段每一段的凸度，即每个圆弧表示为一条具