成形铣刀斜向铲磨用砂轮截形的计算
图1 铣刀齿形的轴向截形
1 砂轮截形的计算加工汽轮机叶片用叶根铣刀要求精度高、耐磨损且能多次重复使用。该铣刀齿形的轴向截形如图1所示。图中a2b及ij两段直线垂直于x轴，若采用普通铲磨法加工刀具齿形，则在该两段直线处不能形成侧后角，刀具用于切削时将首先在此处磨钝，即产生“勒刀”现象。若采用分段铲磨方法，即先铲磨a2b和ij段之外的曲线，再斜向铲磨这两段直线，虽可保证前刃面齿形，但在重磨后齿形将发生改变，影响零件加工精度。若采用整体斜向铲磨法，则hg 直线段的尺寸难以控制。为解决这一问题，在实际生产中可采用修形砂轮辊子对a～g和h～z两段分别进行斜向铲磨，这种加工方法既可保证刀具重磨后的齿形，又可节省刀具制造工时。
1.铲磨用砂轮辊子 2.砂轮辊子截形 3.原始刀具的轴向截形 4.工件截形
图2 砂轮截形的计算
如图2所示，对铣刀进行径向铲磨时，为计算砂轮截形，需已知以下参数：工件截形深度api，被铲磨铣刀外径处端面前角gfa，被铲磨铣刀半径r0，被铲磨铣刀齿形上任一点a的极角di，铣刀截形宽度li，被铲磨铣刀上任一点a处的矢径ri，被铲磨铣刀齿数z0，铲背量k。铣刀轴向截形a点处的坐标为ti（计算时将各点轴向齿形的纵坐标代入即可），则径向铲磨时砂轮截形的计算公式为 ri=r0-ti
di=arcsin[（r0/ri）singfa]-gfa对于已给定的工件（铣刀），将各段的轴向齿形坐标代入迭代公式，即可计算出q=0°时的砂轮截形gx（i）和gy（i）。2 影响砂轮截形的因素分析斜向铲磨时，砂轮既有铲背运动（阿基米德螺旋运动），又有斜向分运动，此时砂轮截形主要受斜铲角度q、砂轮直径d、工件几何参数等因素的影响。 斜铲角度q的影响 砂轮直径d的影响 如图3所示，如采用相同的铲背量k，因为np1=k/tana1，np2=k/tana2（a1，a2分别为a点处的径向和斜向顶刃后角），又因为np1=np2cosq，所以tana2=tana1cosq，即径向和斜向的顶刃后角不同。如径向和斜向顶刃后角相同，即a1=a2，则可得k2=k1/cosq，即k值增大。 将切削刃上a点的法向后角记为ana，它与铲磨后角的关系为tanana=tana2sinq。因为tana2=tana1cosq，所以tanana=（1/2）tana1sin2q，即sin2q=2tanana/tana1。 在实际生产中，可根据加工需要选择斜铲角度q值，从而确定当量工件直径d1的值。为保证a2b处良好的切削性能，通常选取ana=3°
图3 斜铲角度q
图4 斜向铲磨示意图
如图4所示，设x为下一个刀齿的顶点，则斜向铲磨时要求当砂轮直径上的点尚未到达或刚好到达x点时，凸轮必须回程，否则将会破坏下一个刀齿的轴向截形。根据砂轮结构特点可知，砂轮zui小直径的zui大值应为ø75mm，由此可推断出铲背量k值约为2，将d1及k=2代入迭代公式，并重新计算齿形坐标点，即可得到砂轮的实际截形。 另外，由于对刀不可能十分准确，因此应考虑铲磨时砂轮串位的需要。为此，应对砂轮辊子相应段的尺寸作相应调整。
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1 砂轮截形的计算加工汽轮机叶片用叶根铣刀要求精度高、耐磨损且能多次重复使用。该铣刀齿形的轴向截形如图1所示。图中a2b及ij两段直线垂直于x轴，若采用普通铲磨法加工刀具齿形，则在该两段直线处不能形成侧后角，刀具用于切削时将首先在此处磨钝，即产生“勒刀”现象。若采用分段铲磨方法，即先铲磨a2b和ij段之外的曲线，再斜向铲磨这两段直线，虽可保证前刃面齿形，但在重磨后齿形将发生改变，影响零件加工精度。若采用整体斜向铲磨法，则hg 直线段的尺寸难以控制。为解决这一问题，在实际生产中可采用修形砂轮辊子对a～g和h～z两段分别进行斜向铲磨，这种加工方法既可保证刀具重磨后的齿形，又可节省刀具制造工时。
1.铲磨用砂轮辊子 2.砂轮辊子截形 3.原始刀具的轴向截形 4.工件截形
图2 砂轮截形的计算
如图2所示，对铣刀进行径向铲磨时，为计算砂轮截形，需已知以下参数：工件截形深度api，被铲磨铣刀外径处端面前角gfa，被铲磨铣刀半径r0，被铲磨铣刀齿形上任一点a的极角di，铣刀截形宽度li，被铲磨铣刀上任一点a处的矢径ri，被铲磨铣刀齿数z0，铲背量k。铣刀轴向截形a点处的坐标为ti（计算时将各点轴向齿形的纵坐标代入即可），则径向铲磨时砂轮截形的计算公式为 ri=r0-ti
di=arcsin[（r0/ri）singfa]-gfa对于已给定的工件（铣刀），将各段的轴向齿形坐标代入迭代公式，即可计算出q=0°时的砂轮截形gx（i）和gy（i）。2 影响砂轮截形的因素分析斜向铲磨时，砂轮既有铲背运动（阿基米德螺旋运动），又有斜向分运动，此时砂轮截形主要受斜铲角度q、砂轮直径d、工件几何参数等因素的影响。 斜铲角度q的影响 砂轮直径d的影响 如图3所示，如采用相同的铲背量k，因为np1=k/tana1，np2=k/tana2（a1，a2分别为a点处的径向和斜向顶刃后角），又因为np1=np2cosq，所以tana2=tana1cosq，即径向和斜向的顶刃后角不同。如径向和斜向顶刃后角相同，即a1=a2，则可得k2=k1/cosq，即k值增大。 将切削刃上a点的法向后角记为ana，它与铲磨后角的关系为tanana=tana2sinq。因为tana2=tana1cosq，所以tanana=（1/2）tana1sin2q，即sin2q=2tanana/tana1。 在实际生产中，可根据加工需要选择斜铲角度q值，从而确定当量工件直径d1的值。为保证a2b处良好的切削性能，通常选取ana=3°
图3 斜铲角度q
图4 斜向铲磨示意图
如图4所示，设x为下一个刀齿的顶点，则斜向铲磨时要求当砂轮直径上的点尚未到达或刚好到达x点时，凸轮必须回程，否则将会破坏下一个刀齿的轴向截形。根据砂轮结构特点可知，砂轮zui小直径的zui大值应为ø75mm，由此可推断出铲背量k值约为2，将d1及k=2代入迭代公式，并重新计算齿形坐标点，即可得到砂轮的实际截形。 另外，由于对刀不可能十分准确，因此应考虑铲磨时砂轮串位的需要。为此，应对砂轮辊子相应段的尺寸作相应调整。
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