[发明专利]螺旋槽数控立铣刀圆周刃前角的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺旋槽数控立铣刀圆周刃前角的测量方法，属于机械加工领域。

背景技术

随着数控机床，尤其是数控铣床的普及，数控立铣刀的应用也越来越广泛，需求量也越来越大，而且大多数数控立铣刀的结构为螺旋槽数控立铣刀。由于钛合金、高温合金、超强度钢等典型难加工材料的应用，使得现阶段对数控立铣刀切削性能的要求也越来越高。而刀具的切削性能除了刀具材料外主要与刀具的结构参数有关，其中最主要的结构参数是数控立铣刀圆周刃前角，其直接影响着刀具的切削性能和使用寿命。由于螺旋切削刃的前刀面为螺旋曲面，无法准确测量，只能间接的、近似的测量，因此不能准确的反应数控立铣刀实际的切削性能，影响了对数控立铣刀的研究与应用，更影响了钛合金、高温合金、超强度钢等典型难加工材料的加工效率和精度。

传统的螺旋槽数控立铣刀圆周刃前角的测量方法是以前角在前刀面上的实际测量长度为斜边、以前角在前刀面上的实际测量长度在基面上的投影长度为邻边的夹角，即arccos（l＇÷d＇）。上述测量方法测量误差较大。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种螺旋槽数控立铣刀圆周刃前角的测量方法。 

本发明的技术方案：螺旋槽数控立铣刀圆周刃前角的测量方法，通过以下技术方案实现的：

（1）    计算圆周刃前角在前刀面上的准确测量长度d：将实际测得的前角在前刀面上的测量长度d＇减去一个刀尖处的圆弧半径r，即d= d＇-r；

（2）    计算圆周刃前角的准确测量长度在基面上的投影长度l：将前角在前刀面上的实际测量长度在基面上的投影长度l＇减去一个刀尖处的圆弧半径r，再减去一个以前角在前刀面上的准确测量长度d为斜边、以前角在前刀面上的实际测量长度在基面上的投影长度l＇减去一个刀尖处的圆弧半径r的差为邻边的夹角的正弦值与刀尖处的圆弧半径r的乘积，即l= l＇-r-r×sin（arccos（（l＇-r）÷d））；

（3）    圆周刃前角γ是以前角在前刀面上的准确测量长度d为斜边、以前角的准确测量长度在基面上的投影长度l为邻边的夹角，γ=arcsin（l÷d）=arcsin（（l＇-r-r×sin（arccos（（l＇-r）÷d）））÷（d＇-r））。

本发明的有益效果：采用本发明得到的测量误差要比采用传统测量方法得到的测量误差小很多，尤其是在前角的绝对值接近0°的时候，能够更好的满足数控立铣刀制造与应用技术的需要。 

附图说明

图1为螺旋槽数控立铣刀主视图。

图2为图1的A-A线剖视图。

图3为图2中I部的局部放大示意图。

1-刃部；2-柄部；3-螺旋角；4-圆周刃前角； 6-螺旋刃角度测量静止参考系中的基面与A-A剖面的交线；7-螺旋刃角度测量静止参考系中的切削平面与A-A剖面的交线；8-圆周刃前角在前刀面上的准确测量长度；9-圆周刃前角在前刀面上的实际测量长度；10-圆周刃前角在前刀面上的准确测量长度在基面上的投影长度；11-圆周刃前角在前刀面上的实际测量长度在基面上的投影长度；12-刀具实际测量出的前角；13-差值；14-刀尖处的圆弧半径。

具体实施方式

本实施例以测量一把直径为20mm、螺旋角为40°、圆周刃前角为10°、前角理论测量长度为0.6mm、刀尖处的圆弧半径为0.05mm的4刃螺旋槽数控立铣刀为例，如图1至图3所示。实际测得的前角在前刀面上的测量长度d＇为0.608mm，圆周刃前角在前刀面上的实际测量长度在基面上的投影长度l＇为0.605mm，则依据该发明的计算方法得出该刀具的圆周刃前角得测量值为9.82°，误差仅为0.18°。而采用传统的计算方法，圆周刃前角是以前角在前刀面上的实际测量长度为斜边、以前角在前刀面上的实际测量长度在基面上的投影长度为邻边的夹角，该夹角为arccos（l＇÷d＇）=5.69°，误差值为4.31°。由该实施例的测量结果可见，本发明的测量误差要远远小于采用传统方法得到的测量误差。