成形銑刀有加工直槽的盘嘉，屬成形法加工屉胳；也有加工螺旋槽的，屬包絡法加工摊梯。無論哪種加工方法云盲，成形銑刀廓形的精度都決定著工件廓形的精度。成形銑刀按齒背型式可分為鏟齒成形銑刀和尖齒成形銑刀杀乃。由于鏟齒成形銑刀用鈍后重磨前刀面球逢，刃磨方便，生產(chǎn)中一般采用這種結(jié)構(gòu)瞎弥。一般的鏟齒銑刀播瓦，在精鏟齒背及熱處理后驮觅，銑刀廓形就不再加工，故其廓形精度不高众琼，且鏟背面的粗糙度較高闯捎，影響零件的加工質(zhì)量。此外许溅，在精鏟廓形較大的銑刀時瓤鼻，隨著被鏟銑刀鏟削面增大及硬度的提高，鏟刀工作顯得沉重贤重。若分段鏟制茬祷，則對刀和廓形接線困難。精加工用的成形銑刀的廓形是在鏟齒車床上鏟磨完齒形后最終形成并蝗。鏟磨齒形的成形銑刀需做雙重鏟齒加工祭犯，在精鏟和熱處理后再鏟磨齒形。鏟磨齒形用的砂輪是成形砂輪滚停，其截形的人工設計方法沃粗，需要進行查表、計算键畴、繪圖等工作最盅，設計計算相當繁瑣，生產(chǎn)中往往采用一些近似修形的方法起惕，精度達不到設計要求涡贱。

　　本文在分析了工件廓形、銑刀廓形牌骚、砂輪截形三者之間的關系后翎女，在研究工件廓形輸入方法、銑刀廓形設計方法及砂輪截形計算方法的基礎上應用AutoCAD內(nèi)嵌的AutoLIP語言缘荧，開發(fā)了鏟磨用成形砂輪截形CAD系統(tǒng)誉梳，可以自動完成鏟磨用成形砂輪廓形設計，提高了設計質(zhì)量和效率兰险，并為精確修整砂輪，為成形砂輪CAD/CAM修形系統(tǒng)及鏟齒銑刀的CAD/CAM一體化打下了基礎天殉。

　　1 鏟磨砂輪截形設計修正原理

　　成形銑刀的廓形(軸剖面)脚培，主要是根據(jù)工件的槽形及端剖面廓形來設計。加工直槽的銑刀廓形是根據(jù)工件端面廓形上若干組成點的高度靡鞭，對廓形高度進行修正計算纺围，求出成形銑刀刀齒廓形上對應點的高度。至于刀齒廓形寬度蜘辕，則與工件端面廓形寬度相同僧旬，無需進行計算炉奴。加工螺旋槽的銑刀廓形的設計有作圖法和計算法，工件的端面廓形也是其設計的主要依據(jù)蛇更。銑刀廓形還和前角瞻赶、鏟背量等參數(shù)有關。目前常有鏟齒銑刀CAD的文章發(fā)表m精加工用的成形銑刀一般做成零度前角派任，須鏟磨后刀面砸逊。銑刀廓形是在用成形砂輪鏟磨完齒形后最終形成。成形銑刀進行鏟磨齒形加工掌逛，為提高切削速度师逸，一般采用盤狀成形砂輪。

　　由于成型砂輪與銑刀齒背相切于公法線截面上其接觸線低于主軸中心水平位置豆混，銑刀在垂直于軸線的任一截面篓像，齒背均呈阿基米德螺旋線等距線形狀。這樣皿伺，即使對于鏟磨零度前角的成形銑刀而言员辩，成形砂輪已與鏟刀不同，其截形與成形銑刀的廓形不同心傀。鏟磨齒形用的成形砂輪止既，其截形必須經(jīng)過修正，才能達到使用要求垂暖。工件端面廓形核瘤、槽形、銑刀前角穗阐、鏟背量涉泡、齒數(shù)、直徑能莫，砂輪直徑政茄、安裝位置等參數(shù)的變化都會影響砂輪截形。成形砂輪截形的設計計算方法有多種本文以零度前角鏟齒銑刀為特例妇愉，采用一種滿足精度要求的砂輪截形近似計算方法彭闷，主要論述鏟磨用的成形砂輪截形的CAD系統(tǒng)。

　　零度前角鏟齒銑刀廓形及砂輪芳企、磙子的截形烛蘑。圖中Oa為砂輪中心；I為鏟齒成形銑刀加工的零件截形造过，縱坐標為y唱较；Ⅱ為銑刀工作時成形的回轉(zhuǎn)體母線；Ⅲ為成形砂輪截形召川；Ⅳ為修磨砂輪的砂輪磙子截形南缓，縱坐標為y'胸遇；AC為最大Y值，即Ymax汉形。

　　X為工件廓形上任一點纸镊，高度為y，對應刀刃上相應的點X(零度前角)获雕，M為對應的砂輪截形工作點薄腻，高度為yx'，apa為刀齒齒頂處的端面后角届案。將成形銑刀齒背曲線la庵楷、lx、lr近似視為阿基米德螺旋線： apa=tg-1 KZ 

　　2pR

　　式中：Z——齒數(shù)

　　K——鏟削量

　　R——銑刀半徑

　　再將A楣颠、M尽纽、X三點組成的三角形近似視為一直角三角形：

　　AM=AXcosapa

　　AM=yxcosapa

　　x'=x

　　yx=ycosapa

　　砂輪截形工作部分高度AE，即y'max拯拓，砂輪截形工作部分寬度沒有改變披贰。如果縱坐標y以等分長度截取各坐標點，可直接用上述公式求出y'max涌咪、然后等分臣碟，并與相應的值一一對應，組成新的坐標點降乔。

　　2 系統(tǒng)構(gòu)成

　　系統(tǒng)開發(fā)軟件環(huán)境為中文WINDOWS95踊眠、AutoCADR14。

　　3 模塊功能

　　主控模塊 該模塊為系統(tǒng)的總調(diào)度程序讨楔，它可根據(jù)用戶發(fā)出的不同指令選擇相應的功能布缨。

　　工件廓形輸入模塊 成形銑刀的廓形設計取決于工件的端面廓形。端面廓形雖千變?nèi)f化玻市，但大部分是由若干圓弧和直線段按一定次序組成的柜涛，少數(shù)情況下是特殊的曲線。這種輸入方法即是按從左到右逐個輸入圖形實體的類型及參數(shù)等父独。圓弧參數(shù)有圓心坐標格缘、圓弧半徑、圓弧起始角和終止角直線段參數(shù)有兩端點的坐標酬屉。曲線部分按實體數(shù)據(jù)輸入挖胃。實體數(shù)據(jù)內(nèi)容和存儲格式與AntoCAD相同，以便采用相同的處理程序梆惯。對于已用AutoCAD建立圖形文件的零件，可直接從AutoCAD圖形上選取實體吗垮，得到每一實體的實體名和實體定義數(shù)據(jù)垛吗。

　　鏟磨用參數(shù)輸入模塊 可以采用人機對話方式輸入砂輪外徑凹髓、鏟背量K、成形銑刀齒數(shù)Z怯屉，成形銑刀的外徑蔚舀、刀齒齒頂處的端面后角apa等。

　　成形砂輪截形生成模塊 該模塊用于求成形砂輪軸剖面廓形上最左點锨络、最右點赌躺、最高點、最低點的坐標羡儿，計算廓形寬度礼患、深度，供結(jié)構(gòu)設計用姥购；并將最低點作為基準點渺因，求重要組成點相對于基準點的高度和寬度尺寸，供砂輪廓形修正計算用概给。

　　砂輪干涉檢驗模塊 該模塊用計算法校驗是否鏟磨干涉妙裸。發(fā)生干涉時的最小砂輪外徑為 D*gmin= (xb-xa)2+(yb-ya)2 (xb-xa)cosamn+(yb-ya)sinamn

　　式中xb、xa跛庶、yb睁去、ya、amn及其它涉及的參數(shù)质凰、計算原理均與上文相同殃宜，為成形砂輪零件圖繪制作好了準備。

　　NC指令生成模塊 鏟磨成形銑刀所用的成形砂輪羡财，其修整方法有很多種监镰。可采用砂輪磙子作滾壓修整伐怀，對照鏡版作人工修整俐芬，也可采用數(shù)控砂輪修形系統(tǒng)進行修整。此模塊可用于生成加工磙子的數(shù)控車床或制作鏡版的坐標點劃儀或數(shù)控砂輪修形系統(tǒng)的NC程序细溅。

　　該系統(tǒng)可根據(jù)被加工零件的端面廓形褥傍，直接生成加工銑刀時鏟磨用成形砂輪截形工作圖，并為修整成形砂輪提供了可靠的依據(jù)提高了設計精度喇聊，具有方便恍风、高效、優(yōu)化的特點誓篱，對實現(xiàn)鏟齒成形鐵刀的CAD/CAM一體化朋贬，具有十分重要的意義，為精確、高效地設計制造鏟齒刀具提供了一條有效途徑锦募。

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