CN101239406B - 一种球头立铣刀及其磨削加工四轴联动设备 - Google Patents
一种球头立铣刀及其磨削加工四轴联动设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101239406B CN101239406B CN200810300511XA CN200810300511A CN101239406B CN 101239406 B CN101239406 B CN 101239406B CN 200810300511X A CN200810300511X A CN 200810300511XA CN 200810300511 A CN200810300511 A CN 200810300511A CN 101239406 B CN101239406 B CN 101239406B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sword
- ball
- bulb
- face
- rake
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种球头立铣刀及其磨削加工四轴联动设备,该球头立铣刀的S形球刃(1)与螺旋形周刃(5)连接,球刃前刀面(2)与周刃前刀面(6)光滑连接,球刃后刀面(3)与周刃后刀面(7)连接,球刃螺旋槽(4)与周刃螺旋槽(8)连接;球刃前刀面(2)的前角为较大正前角,从内到外呈小大小分布;球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备包括床身(10)和安装在床身(10)上的水平纵向X轴直线运动平台(11)、水平横向Y轴直线运动平台(12)、垂直方向Z轴直线运动平台(13)、工件旋转轴(14)和前刀面磨头(15)、后刀面磨头(16)。本发明具有切削平稳、排屑顺畅、结构简单、成本低、价格适中,经济性好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种铣削工具及其加工设备,特别是一种用于数控机床加工的球头立铣刀及其磨削加工四轴联动设备。
背景技术
球头立铣刀是数控机床加工复杂曲面的一种常用新型结构刀具,在模具制造、汽车制造、航天航空、电子通讯产品制造等行业有着广泛的应用。
目前所见的整体式球头立铣刀的前刀面一般采用四轴联动以下简单的磨削加工设备进行磨削加工形成,其球刃为平面切削刃,球刃前刀面为负前角或部分负前角,且球刃(即球头部分切削刃)前刀面和周刃(即圆周部分切削刃,圆柱形球头立铣刀的圆周部分为圆柱,圆锥形球头立铣刀的圆周部分为圆锥)前刀面不是光滑连接,该类前刀面球头立铣刀在加工过程中,易产生振动、切削不平稳、排屑不畅等现象,用其加工的产品精度和质量较差,使用场合受到限制。另一类磨削加工方法采用五轴联动磨削加工机床进行刃磨。该类磨削加工机床的五轴联动采用两个转动轴和三个移动轴之间联动,设备设计复杂,设备制造精度要求高,制造难度加大,造成设备价格高。购买该类设备的投资大,造成球头立铣刀的生产和刃磨成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在加工过程中不易产生振动、切削过程平稳、排屑顺畅的球头立铣刀,同时提供一种结构较简单,投资较小,价格适中,经济性好的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:一种球头立铣刀。其构成包括球头部分和圆柱部分(或者圆锥部分),在所述的球头部分有通过球心的S形球刃、球刃前刀面、球刃后刀面和球刃螺旋槽;在所述的圆柱部分(或者圆锥部分)有螺旋形周刃、周刃前刀面、周刃后刀面和周刃螺旋槽;所述的S形球刃与螺旋形周刃连接,球刃前刀面与周刃前刀面光滑连接,球刃后刀面与周刃后刀面连接,球刃螺旋槽与周刃螺旋槽连接;所述的球刃前刀面的前角为较大正前角,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,靠近圆周部分较小。
上述的球头立铣刀中,在所述的球刃前刀面靠近刃口部分有一个很窄的刃带,形成倒棱,该倒棱的宽度随磨削参数的变化而变化,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,在靠近圆周部分较小。
一种球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备。包括床身和安装在床身上的水平纵向X轴直线运动平台、水平横向Y轴直线运动平台、垂直方向Z轴直线运动平台、工件旋转轴和前刀面磨头、后刀面磨头,水平纵向X轴直线运动平台与水平横向Y轴直线运动平台相互垂直;工件旋转轴安装在水平纵向X轴直线运动平台上,并可分别随水平纵向X轴直线运动平台和水平横向Y轴直线运动平台沿X轴、Y轴方向移动;垂直方向Z轴直线运动平台与水平纵向X轴直线运动平台和水平横向Y轴直线运动平台搭接或与前刀面磨头和后刀面磨头搭接。
上述的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备中,前刀面磨头和后刀面磨头相对安装在机床的两侧。
前述的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备中,前刀面磨头和后刀面磨头也可沿Z轴方向保持一定间距依次重叠安装。
前述的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备中,前刀面磨头和后刀面磨头也可相距串装在同一砂轮轴上,但在磨削前刀面和后刀面时,需调整分度,转动一个安装角。
前述的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备中,前刀面磨头可绕垂直于水平面的轴线在水平面内360度分度转动。
前述的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备中,前刀面磨头可绕垂直于X轴和垂直于Y轴的轴线转动。
前述的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备中,水平纵向X轴直线运动平台、水平横向Y轴直线运动平台、垂直方向Z轴直线运动平台均采用滚珠丝杆传动。
与现有技术相比,本发明的球刃具有良好的S形,刃形幅度较大,有利于刀具切削过程的平稳;其球刃前刀面的前角均为较大正前角,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,在靠近圆周部分较小,而且在球刃前刀面靠近刃口部分有一个很窄的刃口带,形成倒棱,刃磨参数不同倒棱的宽度不同,从内到外宽度呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,在靠近圆周部分较小,这样使得用其加工的产品精度和质量较高,使用场合比较广。本发明的球头部分槽底曲线和圆周槽底曲线在球头与圆周交接附近光滑连接以实现球刃前刀面与周刃前刀面能在球头与圆柱(或圆锥)交接部分较好连接,有利于顺利排屑,球头部分槽底曲线为回转曲面变导程螺旋线,圆柱形球头立铣刀圆柱部分槽底曲线为护轴线螺旋线,圆锥形球头立铣刀圆锥部分槽底曲线为圆锥螺旋线。本发明的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备采用X、Y、Z三个相互垂直的直线运动平台和绕工件(球头立铣刀)轴线转动的旋转轴,比五轴联动加工中心减少了一根转动轴,从而使机床结构更加简单,运动部件间精度易保证,有效的降低了设备成本。本发明的前刀面磨头和后刀面磨头可以实现一次装夹工件磨削加工出前后刀面,减少了磨削加工的调整误差和安装误差,保证了球头立铣刀的制造精度,对球头立铣刀生产单位和用户具有重要的经济意义。
附图说明
图1为本发明的球头立铣刀的结构示意图;
图2为本发明的球头立铣刀的S形球刃的结构示意图;
图3为本发明的球头立铣刀的球头部分端剖面的结构特征示意图;
图4为本发明的球头立铣刀的前刀面刃口带的变化示意图;
图5为本发明的圆柱形球头立铣刀的球刃前刀面与周刃前刀面的连接示意图;
图6为本发明的球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备的结构示意图;
图7是图6的左向侧视图。
具体实施方式
本发明的实施例1:如附图1所示,球头立铣刀的构成包括球头部分和圆柱部分,在球头部分有通过球心的S形球刃1、球刃前刀面2、球刃后刀面3和球刃螺旋槽4;在圆柱部分有螺旋形周刃5、周刃前刀面6、周刃后刀面7和周刃螺旋槽8;S形球刃1与螺旋形周刃5连接,球刃前刀面2与周刃前刀面6光滑连接,球刃后刀面3与周刃后刀面7连接,球刃螺旋槽4与周刃螺旋槽8连接,球刃前刀面2的前角为较大正前角,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,靠近圆周部分较小;在球刃前刀面2靠近刃口部分有一个很窄的刃带9,形成倒棱(见附图4),该倒棱的宽度随磨削参数的变化而变化,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,在靠近圆周部分较小。球头部分槽底曲线和圆柱的圆周槽底曲线在球头与圆周交接附近光滑连接以实现球刃前刀面2与周刃前刀面6能在球头与圆柱交接部分较好连接(见附图5),有利于顺利排屑,球头部分槽底曲线为回转曲面变导程螺旋线,圆柱形球头立铣刀圆柱部分槽底曲线为护轴线螺旋线。球头立铣刀的后刀面和通常所见一样,其按照任一时刻切削刃(球刃、周刃)上的一点与砂轮的圆周面相切的原理磨削而成。
本发明球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备如附图6所示,其构成包括床身10和安装在床身10上的水平纵向X轴直线运动平台11、水平横向Y轴直线运动平台12、垂直方向Z轴直线运动平台13、工件旋转轴14、前刀面磨头15和后刀面磨头16。还包括液压气动***、润滑***、冷却***、数控***、砂轮修磨装置和伺服运动控制***等其他辅助装置。床身10采用咸阳机床厂生产的MYA6025型万能工具磨床,伺服运动控制***由安川(YASKAWA)的∑-II系列SGDM型伺服驱动器(型号为SGDM-08ADA、SGDM-15ADA)、伺服电机和PMAC运动控制卡组成。Y轴直线运动平台12与工具磨床工作台的纵向移动方向平行,磨削过程中工具磨床的纵向、横向进给机构和砂轮升降机构锁死。前刀面磨头15用于加工前刀面,后刀面磨头16用于加工后刀面,前刀面磨头15和后刀面磨头16相对安装在床身10的两侧,分别磨削加工出球头立铣刀前后刀面。前刀面磨头15和后刀面磨头16也可相距串装在同一砂轮轴上,但在磨削前刀面和后刀面时,需调整分度,转动一个安装角。前刀面磨头15可绕垂直于水平面的轴线在水平面内360度分度转动∑1,以调整砂轮轴与工件轴的夹角。也可绕垂直于X轴和垂直于Y轴的轴线转动∑2,以调整砂轮的姿态(通常∑2=0°)。后刀面磨头16的砂轮轴与水平纵向X轴直线运动平台11的轴线垂直。水平纵向X轴直线运动平台11与水平横向Y轴直线运动平台12相互垂直;工件旋转轴14安装在水平纵向X轴直线运动平台11上,可随水平纵向X轴直线运动平台11沿X轴方向移动和随水平横向Y轴直线运动平台12沿Y轴方向移动;垂直方向Z轴直线运动平台13与水平纵向X轴直线运动平台11和水平横向Y轴直线运动平台12搭接,以实现工件(球头立铣刀)之间在垂直方向的相对运动。水平纵向X轴直线运动平台11、水平横向Y轴直线运动平台12、垂直方向Z轴直线运动平台13均采用滚珠丝杆传动。
本发明的实施例2:包括球头部分和圆锥部分,在球头部分有通过球心的S形球刃1、球刃前刀面2、球刃后刀面3和球刃螺旋槽4;在圆锥部分有螺旋形周刃5、周刃前刀面6、周刃后刀面7和周刃螺旋槽8;S形球刃1与螺旋形周刃5连接,球刃前刀面2与周刃前刀面6光滑连接,球刃后刀面3与周刃后刀面7连接,球刃螺旋槽4与周刃螺旋槽8连接,球刃前刀面2的前角为正前角,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,靠近圆周部分较小;在球刃前刀面2靠近刃口部分有一个很窄的刃带9,形成倒棱,该倒棱的宽度随磨削参数的变化而变化,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,在靠近圆周部分较小。球头部分槽底曲线和圆锥的圆周槽底曲线在球头与圆周交接附近光滑连接以实现球刃前刀面2与周刃前刀面6能在球头与圆锥交接部分较好连接,有利于顺利排屑,球头部分槽底曲线为回转曲面变导程螺旋线,圆锥形球头立铣刀圆锥部分槽底曲线为圆锥螺旋线。球头立铣刀的后刀面和通常所见一样,其按照任一时刻切削刃(球刃、周刃)上的一点与砂轮的圆周面相切的原理磨削而成。
本发明球头立铣刀的磨削加工四轴联动设备的构成包括床身10和安装在床身10上的水平纵向X轴直线运动平台11、水平横向Y轴直线运动平台12、垂直方向Z轴直线运动平台13、工件旋转轴14、前刀面磨头15和后刀面磨头16。还包括液压气动***、润滑***、冷却***、数控***、砂轮修磨装置和伺服运动控制***等其他辅助装置。床身10采用咸阳机床厂生产的MYA6025型万能工具磨床,伺服运动控制***由安川(YASKAWA)的∑-II系列SGDM型伺服驱动器(型号为SGDM-08ADA、SGDM-15ADA)、伺服电机和PMAC运动控制卡组成。Y轴直线运动平台12与工具磨床工作台的纵向移动方向平行,磨削过程中工具磨床的纵向、横向进给机构和砂轮升降机构锁死。前刀面磨头15用于加工前刀面,后刀面磨头16用于加工后刀面,前刀面磨头15和后刀面磨头16沿Z轴方向重叠安装,但在Z轴方向上保持必要的间距,以保证球头立铣刀磨削加工中合理的空间位置。前刀面磨头15可绕垂直于水平面的轴线在水平面内360度分度转动∑1,以调整砂轮轴与工件轴的夹角。也可绕垂直于X轴和垂直于Y轴的轴线转动∑2,以调整砂轮的姿态(通常∑2=0°)。后刀面磨头16的砂轮轴与水平纵向X轴直线运动平台11的轴线垂直。水平纵向X轴直线运动平台11与水平横向Y轴直线运动平台12相互垂直;工件旋转轴14安装在水平纵向X轴直线运动平台11上,可随水平纵向X轴直线运动平台11沿X轴方向移动和随水平横向Y轴直线运动平台12沿Y轴方向移动;垂直方向Z轴直线运动平台13与前刀面磨头15和后刀面磨头16搭接。
Claims (2)
1.一种球头立铣刀,其构成包括球头部分和圆柱/圆锥部分,其特征在于:在所述的球头部分有通过球头顶部中心的S形球刃(1)、球刃前刀面(2)、球刃后刀面(3)和球刃螺旋槽(4);在所述的圆柱/圆锥部分有螺旋形周刃(5)、周刃前刀面(6)、周刃后刀面(7)和周刃螺旋槽(8);所述的S形球刃(1)与螺旋形周刃(5)连接,球刃前刀面(2)与周刃前刀面(6)光滑连接,球刃后刀面(3)与周刃后刀面(7)连接,球刃螺旋槽(4)与周刃螺旋槽(8)连接;所述的球刃前刀面(2)的前角为较大正前角,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,靠近圆周部分较小。
2.根据权利要求1所述的球头立铣刀,其特征在于:在所述的球刃前刀面(2)靠近刃口部分有一个很窄的刃带(9),形成倒棱,该倒棱的宽度随立铣刀磨削参数的变化而变化,从内到外呈小大小分布,即靠近顶部较小,中部较大,在靠近圆周部分较小。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200810300511XA CN101239406B (zh) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | 一种球头立铣刀及其磨削加工四轴联动设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200810300511XA CN101239406B (zh) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | 一种球头立铣刀及其磨削加工四轴联动设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101239406A CN101239406A (zh) | 2008-08-13 |
CN101239406B true CN101239406B (zh) | 2011-03-16 |
Family
ID=39931390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200810300511XA Expired - Fee Related CN101239406B (zh) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | 一种球头立铣刀及其磨削加工四轴联动设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101239406B (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104191009B (zh) * | 2014-07-30 | 2017-07-11 | 常州创伟工具制造有限公司 | 二刃锥度球头铣刀 |
CN105014486A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-11-04 | 山东云峰数控科技有限公司 | 雕刻刀专用四轴数控打磨设备 |
CN105436588B (zh) * | 2015-12-28 | 2018-05-29 | 株洲钻石切削刀具股份有限公司 | 一种球头立铣刀 |
CN105728814B (zh) * | 2016-04-25 | 2017-09-01 | 哈尔滨理工大学 | 一种双渐屈线变角铣刀 |
CN107953091A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-04-24 | 昆山欧思克精密工具有限公司 | 一种陶瓷刀的加工工艺 |
CN107953156A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-04-24 | 昆山欧思克精密工具有限公司 | 一种陶瓷刀具的加工工艺 |
CN107052914B (zh) * | 2016-12-26 | 2019-10-25 | 科德数控股份有限公司 | 一种球头铣刀接刀痕迹的高效消除方法 |
CN106735492B (zh) * | 2017-02-15 | 2018-10-26 | 海南中智康弘精工技术有限公司 | 一种铣刀 |
CN109848473A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-06-07 | 广东优能特五金科技有限公司 | 一种具有高强度刃口的球头刀具 |
CN111230195B (zh) * | 2020-02-27 | 2021-06-04 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种球头铣刀 |
CN112122665A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-25 | 磨锐泵业(江苏)有限公司 | 一种具有自动除料功能的泵体加工用立式铣床 |
CN113770670A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-10 | 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 | 一种pcd立铣刀及其加工方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101239405A (zh) * | 2008-03-11 | 2008-08-13 | 贵州大学 | 球头立铣刀 |
-
2008
- 2008-03-11 CN CN200810300511XA patent/CN101239406B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101239405A (zh) * | 2008-03-11 | 2008-08-13 | 贵州大学 | 球头立铣刀 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101239406A (zh) | 2008-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101239406B (zh) | 一种球头立铣刀及其磨削加工四轴联动设备 | |
CN101318303B (zh) | 球头立铣刀的磨削加工方法及磨削加工四轴联动设备 | |
CN111008441B (zh) | 整体平头立铣刀端齿直纹型后刀面的磨削轨迹求解方法 | |
CN104384586B (zh) | 四轴数控铣机床加工整体叶轮的方法 | |
KR101544449B1 (ko) | 공구 연삭 장치 | |
CN101239405B (zh) | 球头立铣刀 | |
CN104924158B (zh) | 大型螺杆压缩机转子的分段磨削方法 | |
CN102933350B (zh) | 成形刀具的制造方法及成形刀具的研磨工具 | |
CN101700576B (zh) | 环面蜗杆螺旋面的粗加工方法 | |
CN110399681B (zh) | 一种圆弧头立铣刀刀刃曲线的参数化建模方法 | |
CN109454249B (zh) | 一种光学车刀及其切割方法 | |
CN104907897B (zh) | 使用锥形蜗杆砂轮对角展成精加工插齿刀方法 | |
CN100351524C (zh) | 多直线包络的单螺杆压缩机啮合副型面的设计方法 | |
US20100280650A1 (en) | Machining apparatus and machining method | |
CN111715947B (zh) | 一种线接触渐缩齿弧齿锥齿轮副成形方法 | |
CN113547156A (zh) | 三维异形变径涡轮轴锥面体车铣复合精密镜面加工方法 | |
CN103962616A (zh) | 一种用于加工复杂曲面的正交螺旋形切削刃椭球头铣刀 | |
CN108972169A (zh) | 一种非共轴螺旋后刀面微细钻削刀具及其刃磨方法 | |
CN109317764B (zh) | 多齿零件加工方法及多齿零件切削刀具 | |
CN206047261U (zh) | 弧齿线齿轮的加工设备 | |
US20050117985A1 (en) | Five-simultaneously-working-axis computerized numerical controlled tooth cutting machine tool for plane enveloping toroidal worms | |
CN106909729A (zh) | 双锥面包络环面蜗杆砂轮的调整方法 | |
CN112123038A (zh) | 一种插齿刀后刀面双参数单面成形磨削方法 | |
CN105382637B (zh) | 一种铣刀前角的磨削工艺 | |
CN108526495A (zh) | 数控铣床主轴箱结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110316 Termination date: 20180311 |