理论教育 球头立铣刀与平底立铣刀的凸半球曲面铣削实例

球头立铣刀与平底立铣刀的凸半球曲面铣削实例

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:例题5-1:分别用平底立铣刀和球头立铣刀编制如图5-2所示零件上的凸半球切削程序。首先用平底立铣刀铣削60mm×40mm圆柱体,然后再螺旋线加工,完成R30mm凸半球粗加工;再用球头铣刀完成精加工。2)程序编制:①12mm平底立铣刀粗铣椭圆凸半球余量程序:②R5mm球头刀精铣椭圆凸半球程序:

球头立铣刀与平底立铣刀的凸半球曲面铣削实例

例题5-1:分别用平底立铣刀和球头立铣刀编制如图5-2所示零件上的凸半球切削程序(FANUC 0i数控系统)。

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图5-2 凸半球曲面加工零件

解:1)工艺分析:平面工件上手工编程加工凸半球球曲面时,一般用宏程序编辑该程序,采用层铣的方式。首先用平底立铣刀铣削ϕ60mm×40mm圆柱体,然后再螺旋线加工,完成R30mm凸半球粗加工;再用球头铣刀完成精加工。注意,为了保证粗加工余量的均衡,以螺旋线半径为循环条件的判断,使每循环一次的径向变化为均值,另外,为了保证精加工余量,粗加工时高度固定保持抬高一定值。精加工时为了保证扇形误差的均匀,以圆心角为循环条件的判断。

2)程序编制:(FANUC 0i数控系统)

①平底立铣刀铣削凸半球程序:

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②球头刀铣削凸半球程序:

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例题5-2:分别用平底立铣刀和球头立铣刀编制粗、精铣削如图5-3所示椭圆凸半球的数控加工程序。(FANUC 0i数控系统)。

解:1)工艺分析:平面工件上手工编制加工椭圆凸半球曲面时程序时,一般采用层铣的方式加工;假设已经加工好长轴为40mm,短轴为30mm,高为35mm的椭圆柱;首先用平底立铣刀分层铣削椭圆半球余量;再用球头刀完成精加工。

椭圆凸半球采用球头刀加工,就此需计算刀具的中心轨迹,并且以此轨迹作为程序编制的轨迹。

根据图形特征,椭圆凸半球曲面相当于用垂直于Z轴的平面与之分层相截而形成椭圆叠层,每层椭圆的长短轴呈一定的规则缩放,如图5-4所示。

XOZ平面中,假设使用的是球头立铣刀的半径为5mm,根据椭圆参数方程,当β从0°变到90°时,各层平面上的椭圆长、短轴如下:

Xii=1,2,…)=(椭圆长半轴+球刀半径)×cosβ=(40+5)×cosβ,即X从45变到0;(www.daowen.com)

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图5-3 椭圆凸半球曲面加工零件

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图5-4 椭圆凸半球曲面加工尺寸示意

Zii=1,2,…)=(椭圆短半轴+球刀半径)×sin β=(30+5)×sin β,即Z也从0变到35。

而在XOY平面上每层的椭圆长轴:

aii=1,2,…)=Xii=1,2,…)=(椭圆长半轴+球刀半径)×cos β=(40+5)×cosβ

则:bii=1,2,…)/aii=1,2,…)=b/a=35/45,

bii=1,2,…)=(35/45)×(40+5)×cosβ=35×cosβ

假设β为分层高度自变量,在每一层均完成一个椭圆的加工,椭圆极角α设为每层自变量,0°≤α≤360°,当α=360°时,跳出分层椭圆加工循环,当β从0变到90°后,刀具中心从-35到5时,跳出高度变化循环。

2)程序编制:(FANUC 0i数控系统)

ϕ12mm平底立铣刀粗铣椭圆凸半球余量程序:

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R5mm球头刀精铣椭圆凸半球程序:

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