雙圓弧大進給環形銑刀及其制備工藝與檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種雙圓弧大進給環形銑刀的，并且具體涉環形銑刀的制備工藝與檢 測方法。
[0002]
【背景技術】
[0003] 目前，環形銑刀具有通過圓角切削刃將底刃以及周刃連接起來參與切削加工曲面 的高適應性，以及在等殘余高度加工情況下環形銑刀相對于球頭銑刀的步距較大，加工時 間減少，加工效率提高等優點，被廣泛應用于航空、航天、汽車等模具曲面半精加工領域。為 了達到較好的切削性能，許多研宄還集中在銑削參數和工藝上的優化，但這些研宄必然受 到刀具結構、機床扭矩和精度的限制，要想進一步提高加工速度和效率有一定的難度。使用 環形銑刀加工凹曲面模具時，易出現殘留臺階面；由于圓角切削刃參與切削加工在一定程 度上使得進給量受限、切削受力較大。另外一方面，CNC磨削復雜形狀刀具的精度不但影響 加工效率，對刀具壽命以及工件表面完整性至關重要，銑刀優良的切削性能需要磨削精度 加以保證，因此有效驗證磨削精度方法值得考量。
[0004] 鑒于以上問題，因此有必要開發一種集成上述優點并在進給量、切削力等方面優 化以提高加工效率的環形銑刀，并采用合理的方法保證所設計刀具的切削性能，提高加工 效率和工件表面完整性以適應現代模具生產需要。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種雙圓弧大進給環形銑刀及其制備工藝與檢測方法。
[0006] 上述的目的通過以下的技術方案實現： 一種雙圓弧大進給環形銑刀，其組成包括：環形銑刀刀柄，其特征是：所述環形銑刀刀 柄前端依次與螺旋刀槽、具有前刀面和后刀面的雙圓弧大進給切削刃、端齒容肩槽連接，所 述的雙圓弧大進給切削刃包括主圓弧切削刃與子圓弧切削刃。
[0007] 所述的雙圓弧大進給環形銑刀，其特征是：所述的主圓弧切削刃與所述的子圓弧 切削刃通過控制切削刃的弧度控制切削主偏角，使得銑削切入角較小，在切削過程中形成 薄切肩，提高進給量，從而提高金屬去除率。所述的圓弧切削刃帶有凹弧切削刃結構，參與 凹曲面切削時，將殘留臺階面積減少為零，保證半精加工的切削殘留高度的均勻性。
[0008] 所述的雙圓弧大進給環形銑刀，其特征是：所述的雙圓弧大進給切削刃在銑削受 力方面具有一定優越性，一方面保證有效圓弧切削刃接觸長度較長，減小切削應力；另一面 切削力方向主要朝向刀具主軸軸向，徑向分力很小，總切削力下降，降低由于刀具切削力 突變沖擊引起的銑削震動的可能性，加工穩定性提高，有效延長刀具使用壽命。
[0009] 所述的雙圓弧大進給環形銑刀的制備工藝，其特征是：該制備工藝包括如下步驟： 在滿足磨削螺旋刀槽、雙圓弧大進給切削刃等刀位約束條件前提下，選用適當砂輪類型應 用于五軸數控工具磨床，用砂輪磨削面磨制包絡原理磨削刀具幾何形貌。
[0010] 所述的雙圓弧大進給環形銑刀的制備工藝，其特征是：所述的螺旋刀槽的制備工 藝為選用平砂輪控制其擺角及磨削深度滿足設計前角及容肩槽的深度，砂輪磨削面與螺旋 刀槽底部螺旋線單點接觸并沿棒料軸向方向作進給運動，同時與棒料自傳運動協作，包絡 出所需螺旋刀槽，完成磨削工序后砂輪與棒料依次沿徑向、軸向，退回初始坐標點。
[0011] 所述的雙圓弧大進給環形銑刀的制備工藝，其特征是：所述的雙圓弧大進給切削 刃的制備工藝為選取碗砂輪在滿足第一后角、第二后角、韌帶寬等設計參數的前提下，工件 沿其徑向、軸向移動定位，砂輪以切削刃模型為基準，轉動磨削角度以滿足設計后角參數要 求，進行雙圓弧大進給切削刃后角磨削，完成所有刀齒后角磨削后，為避免加工干涉，砂輪 沿垂直銑刀方向向上移動，退回磨削初始點，主軸運轉回到初始磨削坐標點，完成所需磨削 工序。
[0012] 所述的雙圓弧大進給環形銑刀的檢測方法，其特征是：該檢測方法包括如下步驟： 所述的雙圓弧大進給環形銑刀制備完成后通過G3刀具檢測中心（genius3-pilot3. 0)應用 光感掃略成型原理對制備進行精度檢測，驗證所設計銑刀的磨削精度。
[0013] 有益效果： 1.本發明雙圓弧大進給環形銑刀采用雙圓弧刃口結構使得刀具切削主偏角 較小，實現小切深、薄切肩、大進給量銑削方式，從而提高金屬去除率。
[0014] 本發明雙圓弧大進給環形銑刀的主圓弧切削刃與子圓弧切削刃結合的切削刃結 構，在切削深度等條件一定的情況下，通過控制切削刃弧度控制切削主偏角，降低切削力， 減少振動現象發生頻率。
[0015] 本發明雙圓弧大進給環形銑刀主圓弧切削刃的凹弧刃口結構可將殘留臺階面積 減少為零，保證半精加工的切削殘留的均勻性。
[0016] 本發明雙圓弧大進給環形銑刀制備工藝將砂輪磨削位置約束條件與五軸數控工 具磨床運動原理相結合，準確定位砂輪，保證刀具設計參數，提高磨削效率。
[0017] 本發明雙圓弧大進給環形銑刀的檢測方法驗證所設計銑刀滿足磨削精度指標，保 證銑刀良好的切削性能及刀具壽命，有利于保證被加工工件表面完整性及銑削精度與效 率。
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【附圖說明】： 附圖1是本發明雙圓弧大進給環形銑刀的結構示意圖。
[0019] 附圖2是本發明銑刀的雙圓弧大進給切削刃結構尺寸示意圖。
[0020] 附圖3是本發明銑刀的子圓弧切削刃結構尺寸示意圖。
[0021] 附圖4是本發明雙圓弧大進給環形銑刀磨削工藝示意圖。
[0022] 附圖5是本發明雙圓弧大進給環形銑刀實際制備現場圖。
[0023] 附圖6是本發明雙圓弧大進給環形銑刀檢測現場圖。
[0024] 附圖7是本發明雙圓弧大進給環形銑刀刃型輪廓檢測結果示意圖。
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【具體實施方式】： 實施例1: 一種雙圓弧大進給環形銑刀，其組成包括：環形銑刀刀柄1，所述環形銑刀刀柄前端依 次與螺旋刀槽2、雙圓弧大進給切削刃3、端齒容肩槽4連接，所述的雙圓弧大進給切削刃具 有雙圓弧大進給切削刃前刀面5和雙圓弧大進給切削刃后刀面6,所述的雙圓弧大進給切 削刃包括主圓弧切削刃7與子圓弧切削刃8。
[0026] 實施例2: 根據實施例1所述的雙圓弧大進給環形銑刀，所述的刀柄為圓柱形刀柄，剛性較強，直 徑取為20mm，使用于半精加工，材料取為硬質合金，銑削淬硬模具鋼。
[0027] 實施例3: 根據實施例1所述的雙圓弧大進給環形銑刀，所述的雙圓弧大進給切削刃在銑削特性 方面具有一定優越性。通過控制所述的主圓弧切削刃與子圓弧切削刃的弧度控制切削主偏 角，使得銑削切入角較小，在切削過程中形成薄切肩，提高進給量，從而提高金屬去除率。 所述的主圓弧切削刃帶有凹弧切削刃結構參與凹曲面切削時，將殘留臺階面積減少為零， 保證半精加工的切削殘留高度的均勻性。
[0028] 實施例4: 根據實施例3所述的雙圓弧大進給環形銑刀，所述的雙圓弧大進給切削刃參與切削