一種接觸式識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種接觸式識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量的方法，屬于銑削加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 銑削加工技術(shù)是一種快速發(fā)展的加工方法，特別是高速銑削技術(shù)可以快速高效低 耗地加工各種復(fù)雜精密的三維零件。銑削刀具特別是多齒刀具的跳動(dòng)是高速銑削過程中的 普遍現(xiàn)象，它主要由機(jī)床主軸的偏移、刀具軸的傾斜、磨削刀具時(shí)的誤差、動(dòng)態(tài)不平衡等因 素引起。銑削加工過程中的跳動(dòng)會(huì)使刀具的切削厚度發(fā)生變化，加速刀具的磨損，從而造成 工件甚至機(jī)床的損壞。銑刀的跳動(dòng)已被認(rèn)為是影響高速銑削過程的一個(gè)重要因素，準(zhǔn)確地 確定和調(diào)整高速銑削加工過程中的刀具跳動(dòng)量是促進(jìn)銑削技術(shù)快速發(fā)展的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)銑削加工中，銑刀徑向跳動(dòng)量難以準(zhǔn)確測(cè)量的問題，提出了一種基于 數(shù)值求解技術(shù)的接觸式測(cè)量銑刀徑向跳動(dòng)量的方法。采用這種方法，可以準(zhǔn)確確定銑刀徑 向跳動(dòng)量，根據(jù)確定的數(shù)據(jù)，對(duì)加工過程進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，從而能夠防止加工過程發(fā)生顫振， 提高銑削穩(wěn)定性和工件的加工質(zhì)量。
[0004] 接觸式識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量的方法主要由三步組成，首先，由千分表(尺）分別測(cè) 量任意兩條切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡半徑和切削刃半徑。然后，根據(jù)切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡方程，可以得到 包含切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡半徑、切削刃半徑和銑刀徑向跳動(dòng)量的方程。最后，對(duì)包含銑刀徑向跳 動(dòng)量的方程進(jìn)行數(shù)值求解即可獲得所需要的銑刀跳動(dòng)量和偏轉(zhuǎn)角度 發(fā)明所述的接觸式識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量的方法，具有方法簡(jiǎn)單，易于操作，數(shù)值準(zhǔn)確的 優(yōu)點(diǎn)，可以快速實(shí)現(xiàn)確定銑刀徑向跳動(dòng)量的目的，對(duì)銑削加工過程的刀具調(diào)整具有較好的 指導(dǎo)作用，可以提高銑削的加工質(zhì)量。
【附圖說明】
[0005] 銑刀切削刃軌跡半徑差值測(cè)量示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0006] 以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0007] 本專利保護(hù)一種接觸式在線識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量的方法，實(shí)施該方法時(shí)主要用到 銑刀1和千分表(尺）2,如圖所示。測(cè)量時(shí)，首先將銑刀1安裝在銑床主軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)銑床主 軸，并由千分表測(cè)量出銑刀1任意兩條切削刃軌跡半徑。然后將銑刀卸下后，利用千分尺測(cè) 量出所對(duì)應(yīng)的兩條切削刃的半徑。
[0008] 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床主軸測(cè)量銑刀徑向跳動(dòng)時(shí)，包含徑向跳動(dòng)量的銑刀切削刃同一橫截面的 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)表達(dá)式如式（1)所示(式中的r。是銑刀的半徑，0是銑刀的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，σ是切削 刃的初始角，i是切削刃的序列號(hào)，#是切削刃的總數(shù)，A是銑刀徑向跳動(dòng)量，，是銑刀徑向 跳動(dòng)量的初始角度。）。為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程，以兩刃銑刀為例，將切削刃軌跡的表達(dá)式進(jìn)行化 簡(jiǎn)運(yùn)算可以發(fā)現(xiàn)，兩條切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡半徑的極值分別Srnia3^Prniin。建立包含最大軌跡半 徑和最小軌跡半徑的方程組如式（2)所示，將方程式（2)中的（2-1)和（2-2)進(jìn)行 處理可以得到方程式（3)。方程（3-1)表示了銑刀的跳動(dòng)量，（3-2)表示了銑刀的相位角， 從而達(dá)到識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量的目的。
綜上所述，本發(fā)明根據(jù)銑削過程中銑刀切削刃的運(yùn)動(dòng)軌跡，利用千分表(尺）測(cè)量技術(shù)， 提出了一種接觸式識(shí)別微銑刀徑向跳動(dòng)量的方法，重點(diǎn)是在測(cè)量銑刀任意切削刃的半徑， 并根據(jù)銑刀切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡方程聯(lián)立方程組進(jìn)行未知參數(shù)的求解，實(shí)現(xiàn)銑刀徑向跳動(dòng)量的 測(cè)試。
[0010] 以上實(shí)施具體案例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)方法，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范 圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種接觸式識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量的方法，主要通過測(cè)量銑刀任意兩條切削刃運(yùn)動(dòng)軌 跡半徑應(yīng)銑刀切削刃的半徑，將所獲得切削刃軌跡進(jìn)行運(yùn)算得到包含銑刀切削刃半徑、銑 刀徑向跳動(dòng)量和軌跡半徑的方程，對(duì)所得到的方程進(jìn)行求解即可獲得銑刀的徑向跳動(dòng)量和 偏轉(zhuǎn)角度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種接觸式識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量的方法。本發(fā)明所述的接觸式識(shí)別銑刀徑向跳動(dòng)量方法，首先利用千分表測(cè)量銑刀任意兩條切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡半徑，然后用千分尺測(cè)量對(duì)應(yīng)切削刃的半徑。將得到的銑刀切削刃半徑、銑刀徑向跳動(dòng)量和切削刃軌跡半徑建立數(shù)學(xué)方程，借助數(shù)值求解技術(shù)可以計(jì)算出銑刀的徑向跳動(dòng)量和偏轉(zhuǎn)角度。
【IPC分類】B23Q17/00
【公開號(hào)】CN105081877
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410186016
【發(fā)明人】張濤, 劉潔, 閻兵, 戚厚軍, 李國(guó)和, 霍文國(guó), 辛得, 范士龍
【申請(qǐng)人】天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月5日