[发明专利]一种参数化数控立铣刀实际作用切削角度的计算方法在审

专利信息
申请号: 201410264556.1 申请日: 2014-06-13
公开(公告)号: CN104007704A 公开(公告)日: 2014-08-27
发明(设计)人: 唐臣升;翟南;苏万强;刘舒红;于江;康秋;李妍;王玉娇 申请(专利权)人: 沈阳飞机工业(集团)有限公司
主分类号: G05B19/4097 分类号: G05B19/4097
代理公司: 沈阳杰克知识产权代理有限公司 21207 代理人: 罗莹
地址: 110034 *** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 参数 数控 铣刀 实际 作用 切削 角度 计算方法
【说明书】:

技术领域

发明创造提供一种参数化数控立铣刀实际作用切削角度的计算方法,该方法适用于参数化数控立铣刀实际作用切削角度计算,属于计算机辅助机械加工领域。

背景技术

随着数控加工技术的发展,数控机床已经普遍地被应用到加工制造业,尤其是数控铣削加工。而数控立铣刀的结构参数对数控加工的质量和效率有着直接的影响,尤其是影响刀具的最主要参数——前角和后角,而且准确的说应当是刀具的在切削加工过程中的实际作用前角和后角,而不是设计前角和后角。因此,准确的计算出数控立铣刀实际作用切削角度是十分重要的。而传统的刀具使用与研究一般只考虑刀具的设计前角和后角,对数控切削加工质量和效率分析与研究有一定的误差,也不利于提高数控切削加工质量和效率,因而急需改进。

发明内容

本发明创造的目的是提出一种参数化数控立铣刀图纸设计方法;

本发明创造的目的是通过下述技术方案实现的:

一种参数化数控立铣刀实际作用切削角度的计算方法,其特征在于,步骤如下:

(1)开始

(2)选择加工特征:平面加工或曲面加工;

(3)输入刀具参数及其切削加工参数,具体包括:刀具直径;切削刃数量;刀具设计前角;刀具设计后角;刀具转速;进给速度;径向切削余量;曲面的曲率半径;

(4)参数计算与模拟:根据刀具参数及其切削加工参数及相关信息,完成参数计算与模拟;

(5)参数化数控立铣刀实际作用切削角度计算结束。

所述的参数计算过程包括:计算参数有实际作用前角、实际作用后角、单齿切削厚度、最大作用前角、最小作用后角;

具体计算方法如下:

①实际作用前角=设计(或静态)前角+前角变化量

γ=γ0+Δγ

其中,γ为实际作用前角,γ0为设计(或静态)前角,Δγ为前角变化量;

所述的Δγ=arcos((Vc2+V02-f2)/(2VC2V02))

其中,Vc为切削的线速度,f为切削的进给速度,Vo为Vc与f的合成进给速度;且

Vc=π×d×n

V02=f2+Vc2-2fV0Cos(α1)

Cos(α1)=(r-ae)/r

其中,r为刀具半径,d为刀具直径,n为刀具的转速,ae径向切削厚度;

②实际作用后角=设计(或静态)后角-后角变化量

α=α0+Δα

其中,α为实际作用后角,α0为设计(或静态)后角,Δα为后角变化量,而且,Δα=Δγ;

③单齿切削厚度

对于平面加工,单齿切削厚度t为:

单齿切削厚度=进给速度÷转速÷刀具齿数×Cos(实际作用前角)

t=f÷n÷z×Cos(Δγ)

其中,z为刀具的齿数;

对于曲面加工,单齿切削厚度t为:

t=f÷n÷z×Sin(ω)

ω=arcos[(r2+Δr2-(R-ae)2)÷(2×Δr×r)]

其中,R为曲面曲率半径,Δr为曲面曲率半径与刀具半径之差的绝对值;

④最大作用前角:最大作用前角就是当径向切削厚度等于刀具半径时的实际作用前角;

⑤最小作用后角:最大作用后角就是当径向切削厚度等于刀具半径时的实际作用后角。

所述的参数模拟是依据输入刀具、切削加工参数以及计算出的动态参数与切屑厚度等实现切削状态模拟。

本发明创造的优点:参数化数控立铣刀实际作用切削角度计算方法可以准确地计算出刀具实际作用前角、后角以及其他相关加工参数。应用该发明技术只需10~15秒的时间就可以计算出刀具实际作用前角、后角以及其他相关加工参数,因此,对提高数控切削加工质量和效率以及数控切削加工的研究有着极其重要的意义。

附图说明

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