[发明专利]刀具及渐变曲面加工方法

权利要求书

1.一种刀具，用于加工渐变曲面，其特征在于，所述刀具为由旋转面围绕旋转轴旋转形成的旋转体，且包括第一端、第二端及切割面，所述第一端和所述第二端相对设置，所述切割面连接于所述第一端和所述第二端之间，且所述切割面为由所述第一端延伸至所述第二端并向内凹陷的弧形曲面；

其中，所述渐变曲面的外轮廓具有多条第一轮廓线，且所述弧形曲面上具有分别与多条所述第一轮廓线曲率相同的多条第二轮廓线；每条所述第二轮廓线通过所述刀具的步进移动至待加工件的预设位置，并加工得到所述第一轮廓线；

并且，多条所述第一轮廓线包括第一中心轮廓线及沿所述旋转轴方向分别位于第一中心轮廓线相对两侧的第一上轮廓线和第一下轮廓线，多条所述第二轮廓线包括第二中心轮廓线及沿所述旋转轴方向分别位于所述第二中心轮廓线两侧的第二上轮廓线及第二下轮廓线，所述第一中心轮廓线、所述第一上轮廓线及所述第一下轮廓线的曲率分别与所述第二中心轮廓线、所述第二上轮廓线及所述第二下轮廓线的曲率相同，且所述第二上轮廓线与所述第二中心轮廓线之间的间距大于与当前所述第二上轮廓线曲率相同的所述第一上轮廓线与所述第一中心轮廓线之间的间距，所述第二下轮廓线与所述第二中心轮廓线之间的间距大于与当前所述第二下轮廓线曲率相同的所述第一下轮廓线与所述第一中心轮廓线之间的间距。

2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述渐变曲面上各个点的曲率形成第一曲率范围，所述切割面上各个点的曲率形成第二曲率范围，所述第一曲率范围为所述第二曲率范围的子集。

3.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述切割面包括第一切割面和第二切割面，所述第一切割面和所述第二切割面相互连接且位于所述第一端和所述第二端之间，且所述第一切割面和所述第二切割面为分别由所述第一端和所述第二端向内逐渐凹陷的圆弧曲面。

4.一种渐变曲面加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

拟合所述渐变曲面外轮廓的第一轮廓线；

拟合权利要求1-3任意一项所述刀具中所述切割面上曲率与所述第一轮廓线曲率相同的第二轮廓线；

所述第二轮廓线在所述旋转面内的投影为截面线，所述截面线远离所述旋转轴的一端与所述第一轮廓线连接，且所述截面线沿所述第一轮廓线延伸的方向扫掠得到扫掠面；

提取所述扫掠面远离所述第一轮廓线一端的第三轮廓线；

所述刀具中的所述旋转轴沿所述第三轮廓线移动加工所述渐变曲面。

5.根据权利要求4所述的渐变曲面加工方法，其特征在于，所述第一轮廓线由垂直所述旋转轴的平面与所述渐变曲面的外轮廓相交得到，所述第二轮廓线由垂直所述旋转轴的平面与所述切割面相交得到。

6.根据权利要求4所述的渐变曲面加工方法，其特征在于，所述第一轮廓线的数量为多个且包括第一中心轮廓线及分别位于第一中心轮廓线相对两侧的第一上轮廓线和第一下轮廓线，所述第二轮廓线对应所述第一轮廓线的数量为多个且包括第二中心轮廓线、第二上轮廓线及第二下轮廓线，所述截面线包括分别由所述第二中心轮廓线、所述第二上轮廓线及所述第二下轮廓线在所述旋转面上的投影形成的中心截面线、上截面线及下截面线，所述中心截面线、所述上截面线及所述下截面线远离所述旋转轴的一端分别与所述第二中心轮廓线、所述第二上轮廓线及所述第二下轮廓线连接，所述扫掠面包括由所述中心截面线、所述上截面线及所述下截面线分别沿所述第二中心轮廓线、所述第二上轮廓线及所述第二下轮廓线扫掠得到的中心扫掠面、上扫掠面及下扫掠面，所述第三轮廓线包括分别由所述中心扫掠面、所述上扫掠面及所述下扫掠面远离所述第一轮廓线一端的提取到的第三中心轮廓线、第三上轮廓线及第三下轮廓线，所述刀具中的所述旋转轴依次沿所述第三上轮廓线、所述第三中心轮廓线及所述第三下轮廓线移动加工所述渐变曲面。