PMAC在球头立铣刀前刀面刃磨加工中的应用
机械制造技术课后习题参考答案(部分)
1-5 简述机械制造过程的基本组成。
首先，组成机器的每一个零件要经过相应的工艺过程由毛坯转变成为合格零件；其次，要根据机器的结构与技术要求，把某些零件装配成部件；最后，在一个基准零部件上，把各个零件、部件装配成完整的机器。
3-1金属切削过程的实质是什么？试述前角、切削速度改变对切削变形的影响规律。
金属切削过程的实质，是在机床上通过刀具与工件的相对运动，利用刀具从工件上切下多余的金属层，形成切屑和已加工表面的过程。
γ增大，剪切角ϕ也增大，变形减小；前角前角直接影响剪切角ϕ。
前角还通过摩擦角β影响剪切角；切削速度的影响切削速度提高时切削层金属变形不充分，第I变形区后移，剪切角ϕ增大，切削变形减小；在积屑瘤的增长阶段，随切削速度的提高，γ增大，切削变形减小。
而在积屑瘤减小阶段，随切积屑瘤增大，刀具实际前角γ变小，切削变形又增大。
削速度的提高，积屑瘤高度减小，实际前角3-3什么是切削层？切削层的参数是如何定义的？切削加工时，刀具的切削刃从加工表面的一个位置移动到相邻的加工表面的另一个位置，两表面之间由刀具切削刃切下的一层金属层称为切削层。
过切削刃上选定点，在基面内测量的垂直于加工表面的切削层尺寸，称为切削层公称厚度；过切削刃上选定点，在基面内测量的平行于加工表面的切削层尺寸，称为切削层公称宽度；过切削刃上选定点，在基面内测量的切削层横截面面积，称为切削层公称横截面积；3-4分别说明切削速度、进给量及背吃刀量改变对切削温度的影响。
在切削用量中，切削速度对切削温度影响最大，进给量次之，背吃刀量影响最小。
因为，背吃刀量增大后，切削宽度也增大，切屑与刀具接触面积以相同比例增大，散热条件显著改善；进给量增大，切削厚度增大，但切削宽度不变，切屑与前刀面接触长度增加，散热条件有所改善；切削速度提高，消耗的功增加，产生的热量增多，而切削面积并没有改变，所以切削是影响切削温度的主要因素。
3-5 刀具磨钝标准与刀具耐用度之间有何关系？确定刀具耐用度有哪几种方法？要提高刀具耐用度，前角和主偏角应如何变化？刃磨后的刀具，自开始切削到磨损量达磨钝标准为止的总切削工作时间，称为刀具耐用度。
铣床刀具种类和介绍及应用
铣床刀具种类和介绍及应用铣床作为一种重要的机床，广泛应用于金属加工制造中。
而铣刀作为铣床的切削工具，种类繁多，下面就常见的铣刀种类及其介绍、应用进行详细阐述。
1.面铣刀：面铣刀是铣床上最常用的刀具之一，主要用于平面加工、开槽、槽铣等操作。
面铣刀可分为单刃面铣刀、多刃面铣刀和立铣刀。
单刃面铣刀正适用于小孔加工和薄壁零件加工，多刃面铣刀适用于高效率平面加工，而立铣刀适用于铣削凹槽。
2.立铣刀：立铣刀用来加工深槽、切削负荷较大的工件。
立铣刀通常分为直柄式立铣刀和锥柄式立铣刀，直柄式立铣刀适用于一般深槽加工，锥柄式立铣刀适用于深槽的一般铣削和各种形状的凹槽铣削。
3.球头铣刀：球头铣刀主要用于加工弧面、倒角、圆形凹槽等工艺，特点是切削轮廓与实体球体相同或近似，切削效果良好，加工表面质量高。
球头铣刀分为立刃球头铣刀和斜刃球头铣刀两种类型，不同类型适用于不同的加工需求。
4.侧铣刀：侧铣刀是刃部平行于旋转轴线的刀具，适用于加工凸出在面上的棱角、槽和平面。
侧铣刀根据刃片安装方式的不同，又可以分为刃片式侧铣刀和整体式侧铣刀两种类型。
刃片式侧铣刀适用于工件切削较薄的加工，整体式侧铣刀适用于需要较大进给量和较高切削效率的加工。
5.齿轮铣刀：齿轮铣刀是专门用于加工齿轮的刀具。
根据不同的齿轮加工要求，齿轮铣刀可分为有倒角的直齿轮铣刀、无倒角的直齿轮铣刀、弧齿轮铣刀、螺旋齿轮铣刀等各种类型。
齿轮铣刀通常需要配合齿轮铣刀专用设备使用，以保证高精度的齿轮加工效果。
6.切槽铣刀：切槽铣刀适用于切割宽槽或深槽，常用于开槽、刨槽等工艺。
根据不同的加工要求，切槽铣刀可分为平底切槽铣刀、圆底切槽铣刀、斜刃切槽铣刀等不同类型。
切槽铣刀的选择要根据具体的工件材料、形状和加工要求来确定。
7.立铰刀：立铰刀是用于加工铰孔的刀具，主要用于铰削孔底面与侧壁之间的角或内孔端面与侧壁之间的角，常用于铰床和铣床上。
立铰刀的种类繁多，选择时需要根据铰孔的尺寸、材料和形状来确定。
金属切削课后题答案
1．举例说明通用(万能)铣床、专门化机床和专用机床的主要区别是什么，它们的适用X围怎样?答：通用化机床的工艺X围很宽,可以加工一定尺寸X围内的各种类型的零件，如完成多种多样的工序，如卧式车床、万能外圆磨床、摇臂钻床等。
专门化机床的工艺X围较窄，只能加工一定尺寸X围内的某一类(或少数几类)的零件，完成某一种(或少数几种)特定工序，如凸轮车床、轧辊机床等。
专用机床的工艺X围最窄，通常只能完成某一特定零件的特定工序。
2．CA6140型车床进给传动系统中，主轴箱和溜板箱中各有一套换向机构，它们的作用有何不同？能否用主轴箱中的换向机构来变换纵、横向机动进给的方向？为什么？C620-1的情况是否与CA6140型车床相同？为什么？答：CA6140车床进给传动系统中，主轴箱的作用是保证主轴正反转和停止。
溜板箱的作用是将光杠或丝杠所传动的扭距转换为直线进给运动并带动刀架进给，控制刀架运动。
纵横向机动进给的方向不能用主轴箱中的换向机构来变换。
C620-１与CA6140车床不同，CA6140进给箱中的基本螺距机构采用的是双联滑移齿轮机构、摆移齿轮机构和三联滑移公用齿轮机构。
这种机构的使用性能、结构刚性和制造工艺性都较好，故采用的很普遍。
而在C620-１中，基本螺距机构采用的是摆移齿轮机构，这种机构工艺性复杂，刚性差。
3．分析CA6140型车床出现下列现象的原因，并指出解决办法：⑴车削过程中产生闷车现象；⑵扳动主轴开、停和换向操纵手把（见图2-13中零件7）十分费力，甚至不能稳定地停留在终点位置上；⑶操纵手柄13（见图2-13）扳至停车位置上时，主轴不能迅速停止；⑷安全离合器打滑，刀架不进给。
答：⑴由于进给量太大致使双向多片式摩擦离合器打滑，使主轴停转产生闷车现象，减少吃刀量与进给量即可，或由于双向多片式摩擦离合器摩擦间隙调节档，将间隙调整合适即可。
⑵由于齿扇齿条轴啮合的太紧，齿顶与啮合齿槽的底部相接触使扳动手柄费力，而啮合的两部分间隙过大过松使扳动手柄不能稳定停留在终点位置，只须将齿条啮合间隙调整合适。
用球头铣刀加工模具曲面时刀具路径的优化
用下列方法进行计算 :
aeo = 2
h(2 R - h)ρ ρ±R
(2)
式 (2) 中 ,当零件曲面上凸时取正号 ,下凹 时取负号 。ρ为曲面上某处的曲率半径 。
实际编程时 ,如果零件曲面上各点的曲率
变化不太大 , 可取曲率最大处作为标准计算 。
有时为了避免曲率计算的麻烦 ,也可采用下列
近似公式来计算行距 :
Abstract : The p a rallel cut ti ng t ool p at h ge ne ratio n of ball2cut t e r was t a ke n as a n e xa mple t o st udy t he cut ti ng t ool p at h op ti mizati on f ro m t he asp ects of r ow sp aci ng , step le ngt h , sur2
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模 具 技 术 2009. No . 2
同 ,取决于曲面的曲率半径ρ与允许的插补误 差δ允 (其值应小于零件加工精度) 。步长 L 可
aeo = 2 2 R h
(3)
有时为了减小沟纹高度 ,也可以在原来的
两行距之间 (刀峰处) 加密行切一次 ,即进行一
次去刀峰处理 ,这样相当于将 aeo 减小一半 ,实际 效果会更好 。
(2) 选择合理的步长 L 。步长 L 的确定方
法与平 面 轮 廓 曲 线 加 工 时 步 长 的 计 算 方 法 相
模 具 技 术 2009. No . 2
加工中心磨刀的正确方法【技巧】
机械加工中的刀具作为消耗品，自身存在一定的寿命，不同材料，不同规格的刀具有着不同的寿命;对于大批量加工生产而言，刀具消耗在加工成本中也占有较为重要的部分。
因而提高刀具寿命，控制好刀具消耗进而降低加工成本，提高生产效益，是广大机械加工厂的共同追求。
那么加工中心磨刀就显得很重要了，那么如何正确的进行加工中心磨刀呢？加工中心磨刀的正确方法与技巧对于从事于机械加工行业的人来说，修磨刀具是必须要掌握的一项技能。
不论车床操作工、铣床操作工还是钻孔钳工，刀具使用一段时间以后不可避免的会出现钝化，数控加工中心也是如此。
为了不影响生产，要么换新的刀具，要么必须进行磨刀。
为了企业为了降低生产成本，一般会要求操作员熟练磨刀，接下来就来谈谈数控铣刀的磨刀方法吧!加工中心是一种具备刀库以及自动换刀功能的自动化设备，由于其加工效率高、加工质量稳定，市场普及率越来越高。
在加工中心上使用的刀具中，高速钢材质的立铣刀由于其韧性好、价格较低，在日常的加工生产过程中使用频率很高。
另外，高速钢立铣刀还有一个特点，那就是它比较适于二次修磨，也就是能够进行二次使用，这对于一般的中小型机械加工企业来说，是一个可行的降低工具成本的重要途径。
加工中心铣刀的磨刀方法磨刀的方法主要分为两种，一种是手工磨刀，另一种是工具磨刀。
手工磨刀，就是指单纯的通过操作者手拿着刀具，利用砂轮修磨好刀具，成海数控提醒您不下三五年功夫，很难做到。
所以，手工磨刀一般都是老师傅的专长；工具磨刀就是借助特定的工具来夹持刀具进行修磨，可以调节并固定修磨时的角度，以及刀具的旋转速度之类的因素，从而提高磨刀质量。
但是工具磨刀有一个缺点，就是它基本上属于专机专用，每一种磨刀机只能固定修磨很少几个型号的铣刀，不通过对所有类型的铣刀通用。
加工中心磨刀对砂轮的选择磨刀最重要的道具就是砂轮，要磨出一把好刀，一个好的砂轮也是必不可少的。
我们需要根据刀具的材质选择相对应的砂轮材质，这样才能达到最佳的修磨效果。
刀具复习思考题答案
目录复习思考题 (2)复习思考题 (10)复习思考题 (18)复习思考题 (29)复习思考题 (34)复习思考题 (45)复习思考题 (54)复习思考题 (63)（二）复习思考题1、切削加工由哪些运动组成？它们是如何定义的？各起什么作用？ （1）切削运动（表面成形运动）刀具与工件间的相对运动。
分为主运动和进给运动。
（2）定义：①主运动：是使刀具和工件产生相对运动以进行切削的运动。
特点：速度最高，消耗机床功率最大，且仅有一个。
图2-2 车削外圆的切削运动与加工表面形式：⎩⎨⎧直线运动旋转运动（执行件）主体：⎩⎨⎧刀具转（铣削）工件转（车削）②进给运动：不断地把切削层（切削余量）投入切削的运动。
2、车削外圆柱表面时，工件上有哪些表面？如何定义这些表面？ 切削过程中，工件上有三个变化的表面。
（1）待加工表面：工件上即将被切除的表面（切削余量）。
（2）已加工表面：切削后形成的新表面（符合尺寸精度，表面质量要求）。
（3））下的金属。
被从工件上切削（剥离（切屑） 削的表面。
过渡表面：正被刀具切 （余量） ⇒⇑⇓3、切削用量三要素是指什么？它们是如何定义的？ （1）切削速度V C ：是指刀刃上选定点相对于工件的主运动线速度：）（＝Sm1000n d V w C π 式中： )sr ()m i n s 60()min r n(n ＝ d w =d max (mm) 2、进给量f （进给速度f V ）（1）f ：刀具在进给方向上相对于工件的位移量。
（车、钻、磨）r mm ⇒（2）f V （进给速度）：切削刃上，选定点相对于工件的进给运动的线速度（smm ）。
（3）每齿进给量)z mm (f zZ ：多齿刀具的齿数 三者相互关系)rmm )(s r ( )s mm (nZf nf V z f ==3、背吃刀量q a （切削深度）p a ：是工件上已加工表面（m d ）与待加工表面（w d ）间的垂直距离。
车外圆时：2d d a mw p －= （mm ） 钻孔时： 2da w p = （mm ）4、切削层参数是指什么？它们是如何定义的？图2-5 切削层参数（1）切削厚度：切削层两相邻过渡表面间的垂直距离。
基于ProMechanica的数控立铣刀优化设计技术总结报告
磨向心角及 端刃后角
磨周刃 后角
CAM子系统的功能
CAPP模块：实现高精度数控刀具的工艺过程设计。以
知识库为核心，对三维刀具设计结果，采用CAD/CAPP集成 技术，自动提取CAD子系统中各工序的设计参数，完成工 艺过程设计，生成工艺文件。
三维动态模拟模块 ：将机床、砂轮数据等约束条件和
NC程序，导入三维动态模拟软件Simvk0010中，直接观察 三维动态仿真加工过程和刀具的最终形态，检查设计和工 艺的正确性。
前言
课题研究的背景 课题研究的必要性及意义 课题的提出
研究内容及总体结构
主要研究内容 系统的总体结构 系统的运行环境
研究内容
建立高精度数控刀具CAD/CAM集成系统的总体框架及轴向数控刀具 基于工艺设计流程的三维参数化设计模型。采用面向对象的程序设计 方法建立系统的总体框架；采用基于特征的参数化建模方法，在大型 商用CAD软件——Pro/E平台上，建立高精度数控刀具基于工艺设计 流程的各工序的三维参数化设计模型； 刀具结构的优化设计。采用Pro/Mechanica有限元分析方法，对数控 刀具的三维结构模型进行优化分析，通过静态分析、灵敏度分析（包 括：局部灵敏度和全局灵敏度分析），挑选出对刚度影响较大的参数 及参数变化范围，优选出最佳的刀具几何参数，以提高其切削性能；
总体结构
高精度数控刀具CAD/CAM集成系统 CAD CAE CAM
平 头 立 铣 刀 设 计
球 头 立 铣 刀 设 计
静 态 分 析
灵 敏 度 分 析
优 化 设 计
工 艺 设 计
三 维 动 态 仿 真
N C 编 程
共
用
立铣刀基础知识PPT课件
螺旋方向与切刃的方向
1、定义
螺旋方向
从立铣刀的正面看，容屑槽 朝刀柄方向伸延时是向左倾 的就叫左螺旋，向右倾的就 叫右螺旋。
切刃的方向
• 切削刃的朝向因立铣刀工作 时的回转方向而异。把立铣 刀的底刃朝上摆放并从立铣 刀的正面看，切削刃的刃口 朝左边的就叫左刃，朝右边 的就叫右刃。
右螺旋 右刃
左螺旋 左刃
切削中会被切屑塞满。
7、底刃…………指刀具端面的切削刃。 8、底刃前角…………底刃前刀面与轴线的夹角。 9、底刃后角…………指在底刃上的第一后角。 10、底刃第二后角…………指在底刃上的第二后角。 11、底刃后角宽…………底刃后角具有的宽度。 12、底刃容屑槽…………在底刃上的容屑槽。 13、螺旋角…………螺旋切削刃与轴线的夹角。 14、圆周刃倒锥…………立铣刀从刀尖到刀柄侧的直径略微减小。像这 样带有向后的锥度称为倒锥。 15、底刃倒锥…………在底刃面，从刀尖向中心有微微的中凹，这个角
所谓立铣刀是……
• 经常使用立铣刀的机械在机床中被称为铣床。 • 铣床用英语表示为milling machine，这种机
床使用的刀具被称为铣刀（mill） • 立铣刀的形状如下图所示，在它的端部，也就
是底部也有刀刃。正是由于铣刀的底部也有刀 刃，所以被称为立铣刀（Endmill）
底部带刃(ＥＮＤ)＋铣床(Ｍｉｌｌｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ)上 使用的刀具(ＭＩＬＬ)
1、圆周刃前角…………圆周刃的前刀面与刀尖与中心的连线形成的角度， 它是影响立铣刀切削性能的重要因素。 2、圆周刃后角…………称作圆周刃第一后角，是与圆周刃前角同样重要 的要素。 3、圆周刃第二后角……圆周刃的第二后角立铣刀切削时保证工件与立铣 刀之间有充分的间隙。 4、圆周第一刃刃带宽…………圆周刃后角具有的宽度。 5、圆周总刃带宽…………带有圆周刃后角与圆周刃第二后角的总宽度 6、容屑槽…………容纳切屑的地方，也叫作排屑槽。如果切屑槽小的话，
基于ProMechanica的数控立铣刀优化设计
第一章 CAD/CAE/CAM的简述1.1 CAD/CAE/CAM的发展历程1963年美国教授I.E. Su terland成功研制出了世界上第1套实时交互的计算机图形系统SKETCHPAD，它标志着CAD技术的诞生。
在1952年美国MIT试制成功了世界上第1台数控铣床，解决了复杂零件的加工自动化，促使了数控编程技术的发展。
20世纪50年代中期，MIT研制开发了自动编程语言(APP)提出了被加工零件的描述、刀具轨迹的计算、后置处理及数控指令自动生成等CAM基本技术。
从此以后，CAD技术与CAM技术便相辅相成地发展起来，在过去的40多年中，CAD/CAM技术经历了如下四个主要发展阶段【14~15】：①20世纪50年代的初始准备阶段美国麻省理工学院(MIT)于1950年在“旋风”计算机上采用阴极射线管(CRT)做成图形终端，并能显示图形。
50年代后半期出现了光笔，由此开始了交互式计算机图形学的研究。
②20世纪60年代前期的研制试验阶段此阶段是交互式计算机图形学发展的最重要时期。
该时期较著名的交互式系统有：1963年美国学者Ivan.Su therland研究的“sketchpad”系统；1964年美国通用汽车公司的“DAC一1”系统；1965年洛克希德公司推出的“CAD/CAM”系统，贝尔电话公司的“GRAPHIC一1”系统等，但当时刷新式显示器价格十分昂贵，CAD 系统因此难以普及。
③ 20世纪60年代末至70年代的商品化阶段交互图形技术日益成熟并得到广泛应用，此时期CAD/CAM的发展着重于绘图技术，几何模型化及工程分析研究工作，仍以分离的单个软件应用为主。
此时它们大多是6位机上的三维线框系统及二维绘图系统，只能解决一些简单的产品设计问题。
④ 20世纪80年代后的迅速发展阶段20世纪80年代工业界开始认识到CAD/CAM新技术的重要性，大量推出新原理、新方法、新软件，并把单一功能软件集成，使之不但能绘制工程图形，而且能进行自由曲面设计、有限元分析、三维造型、机构及机器人分析与仿真等多种应用。
一文教会你刃磨CNC平底立铣刀
一文教会你刃磨CNC平底立铣刀铣刀端刃的手工刃磨如果是普通高速钢铣刀，用白色的氧化铝砂轮就可以了，硬质合金刀具要用碳化硅砂轮，或者金刚石砂轮，粗磨用粒度46的砂轮就可以了，精磨用粒度100到120的砂轮就可以了，磨刀的手感是说不清的，要自己去练，时间长了就熟练了，铣刀应该是端齿的刀尖最高，中间最低，度数很小，不要磨成水平的，根据加工的材料不同选择后角的大小，后面不能高于刀刃，否则切削阻力会很大。
需要注意的事项1. 不管多少刃的立铣刀，首先将刀刃端以垂直于轴线磨平，这是考你功夫技术的关键；2. 砂轮要打磨好，看每一刃的尖为基准，以保留刃尖为原则，修磨前、后角、副后角及刃偏角；3. 有关角度的选择建议查看铣工工艺书籍，有详细介绍；4. 完成后找一平台，将铣刀立起来，如果轴线垂直，所有刀刃尖都能一点到点，刀刃的偏角对中均匀，那基本可以了。
当然立铣刀最好还是数控工具磨床修磨，寿命可以和新刀基本一致。
用专用刃具磨床磨立铣刀，效果等同新刀。
平底立铣刀刃磨教程：磨刀前，需要对砂轮进行检查，如果发现有砂轮跳动、圆柱面不规则、圆角过大等情况，就需要进行修整。
一般可用砂轮修正器（金刚石修整器、齿片修整器等）对砂轮的圆柱面进行修整，亦可用磨粒硬度相对较大的废旧砂轮进行修整。
如果砂轮侧平面已经不平整，即可更换砂轮片。
立铣刀端面刃磨技术：磨平立铣刀端面的技术不管多少刃的立铣刀，首先要将刀刃端面垂直于轴线磨平，这是为了保证刀刃最高点能够处在同一平面的关键。
校正刀刃端面相对于铣刀轴线的垂直度有如下方法。
①目测。
可借助一平板，将立铣刀刀刃朝下放在平板上，观察左右的倾斜角度。
然后把铣刀旋转180°再观察其左右倾斜角度。
若在同一方向上两次观察到的倾斜角不同，则需要修磨，直至同一方向上两次观察的倾斜角相同为止。
之后再把铣刀旋转90°，重复以上动作。
②用直角尺校正。
在一平板上用90°直角尺校正，将铣刀与直角尺都放平后观察铣刀与直角尺之间是否有间隙或间隙是否均匀，这样就可以判断出铣刀的垂直度，如图1所示。
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收 稿 日期 ：０ ８—０ ２０ ３—１ ４
作者简介 ： 何
彪 （ ９７一） 贵州大方人 ， １７ ， 硕士研究生 ， 讲师 ， 主要研 究方 向为机械制造装备。
８ ８
贵
州 工
业 大
学 学 报
（自然科 学版 ）
２０ ０ ８年
２ 刃磨设备的设计
刃磨设备实验平台是由计算机（ Ｃ＋ Ｐ 运动控制器） 执行装置（ 、 能源 ＋电动机 ）机械装置和光栅尺四个 、 主要部分构成的位置控制闭环 回路。由计算机和多轴运动控制器 （ ｎ ｅ ａ— Ｍ Ｃ— ｉ ） Ｕ ｉ ｒ ｌ Ｐ Ａ Ｌ ｅ 进行控制及信息 ｖｓ ｔ 处理 ， 通过专门的电流放大器来驱动交流伺服电动机 ， 电源为整个系统提供动力 ， 联轴器和滚珠丝杠组成传 动部分， 机械本体精密定位平台执行动作不仅有限位和回零传感器 ， 而且有装在电动机上的反馈编码器 。它 们共同组成一个有机的整体。基于 以上思想设计的刃磨设备平台的信息流程如图 ２ 所示 ： 限 位 回 零 信
Ｘ：（ ￡ ￡ ｓ ∑ｌ ｓ ＋ 一 ｔ—）ｎ］ ｓ Ｃｙ 一 。 （ — ）ｎ］ 一 ＋。 ｉ ｃ ∑２ ［ Ｒ ＋（ ｔａ￣ｃ ∑１Ｓ＋［ Ｒ ＋ ｔ ｔａｔ ）ｎ 。 ｏ ｔ 。 Ｏ ｏ ｔｃ ｓ ∑ ｓ ∑：ｎ 一ｐ 一 ｏｃ ０ 。 ｉ ｉ ｓｖ （ ｃ） ｓ一 ｎ ｎ ｉ 。 。 】＝ ’ ＋。ｃ ∑１Ｓ ＋ 一 （ ｔａ ｔｉ∑。 Ｓ一 一 ￡一）ｎ］ ， 一 ￡ ￡ 。 Ｃ ∑ ［ Ｒ ＋ 一） ｎ］ｎ ＣＵ ［ Ｒ＋（ ｔａｏ （ ）ｓ Ｏ ｔｏｓ Ｏ 。 ｔｔ ｒ ∑ ｎ ｉ 一｜ 一 ｏｓ０ ｓ ｓ０ 一 。 ｓ ∑ ｓｖ （ ｃ）ｎｃ （ ｉ ） ｂ ｓ ｉ ｎ ｐ 。 ｉ 。Ｋｎ Ｚ＝（ ｆ ￡ ｓ ∑２ ［ Ｒ ＋ ￡一）ｎ］ ｓ ｉ 一ｐ 一 ｏｓ０ｎＫｉ ） ｃ 一 ＋。 ｉ ＋ 一 （ ｔａ ￣ 。∑ ｓ （ ｃ）ｎ ｉ ｓ ＋ ）ｎ 。 ｔｏｃ ｎ 。 ｉｓ （ ｎ
要： 首先 提 出了球 头立铣 刀前 刀 面的加 工数 学模 型 ， 据 Ｐ Ａ 根 Ｍ Ｃ可 实现 多轴控 制特 点 ， 设
计 了・ 台四 轴联动 的球 头立铣 刀 专用刃磨 设备 ， 实验 验证 了球 头 立铣 刀 前 刀 面数 学模 型 的正
确 性及 刃磨 设备 的可行 性 。 关键 词 ：ＭＡ 球 头立铣 刀 ； 刀 面； Ｐ Ｃ； 前 刃磨
第３ ７卷第５ 期
２０ ０８年 ５月
贵 州 工 业 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ＵＲＮ Ｆ ＧＵＩ Ｈ０Ｕ Ｕ ＶＥ Ｓ Ｔ ＇ ＨＮＯＬ Ｏ ＡＬ Ｏ Ｚ ＮＩ Ｒ Ｉ Ｙ ＯＦ Ｉ ＥＣ ＯＧＹ
Ｎａｕ ａ ｃ ｅ ｃ ｉ ｏ ｔ ｒ ｌ ｉｎ ｅ Ｅｄ ｔ ｎ Ｓ ｉ
图１
１ 球头立铣 刀的Ｊ ｚ数学模型 ｊ ＿ ｕ
图１ 所示为球头立铣刀前刀面刃磨加工的示意图， 据此建立机床 、 工件、 砂轮三者 的坐标系。
工件坐标系 ： ＝［ ； Ｙｚ ， Ｄ ，，］０固定在球头立铣刀的球 头球心 ； 机床坐标系 ： ＝［ ； ， ，ｊ， ｚ］为了
Ｖｏ ＿ ７ Ｎｏ ５ ｌ３ ． Ｍａ ２ ０ ｙ． ０ ８
文章编号： ０ ０ ９ （０ ８ ０ ０ ８ ０ １ ９— １３ ２ ０ ） ５— ０ ７— ３ ０
Ｐ ＭＡＣ在球头立铣刀前刀 面刃磨加工 中的应 用
何
摘
彪 罗之 军 ，
（． １贵州大学机械工程学院， 州 贵阳 ５ ００ ；． 贵 ５０３２ 贵州广播电视大学， 贵州 贵 阳 ５００ ） ５０ １
中图分类号 ：Ｈ１１ Ｔ ６
文献标识 码 ： ｔｌ ＭＡ （ ｒｇａ ａｌ ｌｐｅ—Ａ ｉ Ｃｎｒｌｒ 多 轴 运 动 控 制 器 是 美 国 ｉ ｘｓ ｏｔ ｌ ） ｏｅ
Ｄ Ｌ Ａ Ｔ Ｕ遵循开放式系统体系结构标准开发的开放式可编程多轴运动控 Ｅ Ｔ Ａ 制器 ， 拥有高性能伺服运动。它借助于 Ｍ ｔｏ ｏ ｒ ａ的 Ｄ Ｐ６０ ／６ｏ 数字信 ｏｌ ｓ ５０ １５ｏ ２ 号处理器 ， 可同时控制 １ ８ — 个轴 ， 既可单独执行存储 于其 内部的程序 ， 也可 执行运 动 程序 和 Ｐ Ｃ程序 ， 进 行 伺 服环 更 新 及 以串 口总线 两 种 方 式 与上 Ｌ 并 位机进行通信。Ｐ Ａ Ｍ Ｃ还可 自动对任务优先级进行判别 ， 从而进行实时多任 务处理 。这一功能使得它在处理时间和任务切换这两方面大大减轻 了主机 和编程 器 的负担 ， 提高 了整个 控制 系统 的运 行速度 和 控制 精 度 。Ｐ Ａ Ｍ Ｃ运 动 控制器将极强的处理能力和高度的通用性结合起来 ， 可适应 多种总线结构 ， 多种 电机类 型 、 种反馈 元 件 、 多 多种 命令 数据 结构 。 球 头立铣 刀是 数控 机床 上加工 复杂 曲 面 的一 种高 效 刀 具 ， 在模 具 制 造 、 汽车制 造等领 域有 着广 泛 的应 用 。在 已建 立 的 球 头立 铣 刀 前后 刀 面 加工 数 学模型的基础上 ， 采用 Ｐ Ａ Ｍ Ｃ多轴运动控制器 ， 结合 自行设计 的球头立铣刀 专 用刃 磨设备 ， 研究 该 加 工 系统 的安 装 、 试 以及 加 工 验 证 问 题 ， 究 结 果 调 研 对ＰＡ Ｍ Ｃ在其他 领域 的应 用具 有一定 指导 意义 。