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[资料] 水平回转成形车刀的参数计算

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发表于 2011-7-13 23:52:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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1 问题的提出
7 O, O" O7 ]3 d  ^( R成形车刀的切削刃形状比较复杂,如采用正交平面前角g0和正交平面后角a0定义成形车刀角度,会使成形车刀的测量、制造和刃磨比较困难。为此,可将假定进给平面前角gf和假定进给平面后角af定义为成形车刀的名义前角和名义后角。由于成形车刀的切削刃为折线或曲线,因此切削刃上各点的正交平面后角值与该点的主偏角kr有关,即tana0=tanafsinkr,当kr=0°时,a0=0°。- j) J' i+ u1 D9 p; p) [
在图1所示加工情况下,成形车刀的后刀面紧贴工件的端面(W 面),摩擦现象严重。为保证加工质量和刀具寿命,应使成形车刀切削刃各点处的a0≥2°~3°。
  W. j, F1 o, }3 r$ n. M' z 2008223153853.gif
/ V; W" c* o5 f5 K- I1 }4 ]图1
/ ]" U( `9 v3 S6 n3 v, T 200822315428.gif
1 w! Y, \9 K+ y) A1 ]  e, H/ q% j4 ~' F2 f图2
. N* W7 h6 @  |, _2 水平回转成形车刀原理
2 Q/ N4 M* F' x! [# A; ~为保证成形车刀主偏角kr=90°处的a0≥2°~3°,可采用在水平面内相对于工件回转q角的成形车刀(见图2)。该车刀的进给方向保持不变,仍垂直于工件轴线,gf按工件材料选择,af按刀具类型选择。只需计算出LAN 截面(即成形车刀纵向剖面)内成形车刀的前角gnl、后角anl以及切削刃上各点在LAN平面内的截形深度Pi,即可按普通成形车刀进行制造、测量和刃磨(只需将安装基面倾斜q角)。
. l9 c( D* a$ V 2008223154216.gif
" k/ I/ |6 I& \# U2 N' o图38 p" f, }" A4 N
2008223154240.gif
& |$ K4 E0 I7 u& e+ j# @$ l9 T图49 Y$ J1 A* ?+ Z8 {# G
2008223154248.gif
" z/ Q& z6 d8 t图5
% |% `5 L/ ~6 X# N3 车刀参数计算方法
2 B% A) [& x  N) f2 b/ d% a) m6 `* K, }工件上点I 的坐标计算% |9 u2 Q  L3 f) E/ i0 l) v
在计算水平回转成形车刀参数前,首先选定工件坐标系,其坐标原点为基点A,X、Y轴分别沿着工件的径向和轴向,Z 轴指向切削速度方向;然后确定成形车刀坐标系,其坐标原点也在A点,L轴指向刀具安装面,M轴沿着刀具安装面,N轴与Z轴重合。: A. i! h! T# \% Q
如图3所示,设基点A处的半径为ra,工件廓形上第I点的半径为ri,有
- c" W4 U2 t7 q0 }$ G5 hCB=rasingf; }) L' H, O1 x# F3 M8 A  \& T
点I处的进给前角为
- X4 I8 t7 L* B+ d2 {7 qgfi=arcsin! D  W) R! R/ L, ^# B3 Z
CB
' Q0 I  ]' o4 `4 Gri
8 k1 h8 G$ f" ^1 ?CI与X轴的夹角为4 f: y8 K& a9 }5 R2 \. x( b
∠CID=gf-gfi
0 i! B  O; r: [5 X& fDI=ricos∠CID工件上点I 的坐标值为' }: y& e# [4 {3 v+ ~; L) k
{
6 Q$ u" g( D$ g$ s0 V/ OXi=DI-ra
: y  n( d5 M: l9 W6 o* uZi=risin∠CID
6 ?+ Z5 i$ l& FYi=工件轴向尺寸
/ T& z, g, ?' D2 V" r' g0 y{; U7 s& j0 v& S( J% Q1 p; b# ?) G
Li=Xicosq- Yisinq! X) _3 Q; S" Q8 r" |
Mi=Xisinq+Yicosq+ Z" V) {. _5 H) o$ |
Ni=Zi3 e  q7 W+ Q) U  W, D0 b+ E
如图5所示,LAN平面内的前角gnl、后角anl的计算式为
* r+ m( j, F4 D: D3 rgnl=arctan
4 Q, T% r* Y  bNi5 i/ g" |1 }) i+ ^2 [1 q0 j
Li' M7 p7 T4 h5 O% J
anl=arctan(tanafcosq)LAN 平面内点I 的截形深度Pi由下式计算:
4 |" Z* M& R8 O9 j9 N3 IQi=(L2i+N2i)½
5 g7 j  Z1 \# C+ ]: f0 F* ?# bPi=Qicos(gnl+anl)# R' k$ N: |- [( d3 b
根据LAN平面内的前角gnl、后角anl以及截形深度Pi即可制造出符合加工要求的成形车刀。安装时只需倾斜q角,就能加工出合格工件。  U$ b5 F* e" ^# Y+ u
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