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錐面麻花鉆的重刃磨相關參數
發布時間:2012-03-06   點擊次數:2065次

為了保證錐面麻花鉆的良好切削性能和可靠的使用壽命,麻花鉆設計時后角是變化的。刃磨后刀面時將主切削刃上各點的后角磨成外緣處小,越靠近鉆心越大。如圖

1所示,要在砂輪上磨出錐面后刀面,必須具有以下運動。 a.砂輪回轉的主運動。
 b.磨削錐運動。為了形成磨削錐,使鉆頭繞錐軸旋轉,該運動是一個往復擺動。
c.工件進給運動。為了磨去工件余量,需要沿工件軸向或與主刃垂直的方向進給。
d.砂輪修整運動。由圖1可知,當使鉆頭圍繞假想的包含主切削刃的圓錐軸線旋轉時,相對于切削刃而具有后角的圓錐面即形成后刀面。
 
3 錐面后刀面數學模型
 首先建立后刀面數學模型,如圖1所示,鉆頭繞Z軸回轉形成磨削錐,其半錐角為d。鉆軸與錐軸并不相交,錐頂到鉆頭軸線的距離為S,鉆軸與錐軸軸線的偏距為e,

AG8app鉆軸與錐軸的夾角為q。在圓錐面上每個與其軸線垂直的剖面廓形都是圓,其曲率半徑越近錐頂越小,即曲率越大。利用這一特點,將鉆頭后刀面作成圓錐表面的一

部分,符合了鉆頭后角越靠近鉆芯處越大的要求。則在坐標系OXYZ中,首先建立錐面方程:

4 麻花鉆回柱剖面中后角的數學模型
AG8app 在刃磨中度量的是結構圓周后角afe(即后角a),該角度是指通過切削刃上選定點的圓柱面內測量的鉆頭端平面與后刀面之間的夾角。如圖2所示,對于主切削刃上的

AG8appA點來講,鉆頭圓錐面與過該點的圓柱剖面的交線AC即為該點的后刀面。AC與該點的切削速度方向AB(在垂直于鉆軸的端平面內)所夾的角度即為該點的后角aA。將上

述圓柱面展開成平面,原圓柱剖面的曲線AC就變為平面曲線AC,A點的標注后角aA即為曲線AC在A點的切線AD與直線AB的夾角。
AG8app聯立上述方程(6),(7),代入z值,即可求得主切削刃上任意一點的后角。由于后角是關于鉆頭直徑d、錐半角d、選定點半徑r、鉆軸與錐軸夾角q、錐頂與鉆軸距離S

、錐軸與鉆軸偏距e的函數,故可參數化求解。采用C++Builder5.0進行設計求解。C++Builder作為可視化編程工具,能迅速開發出界面友好、功能強大的應用程序。
5 后刀面刃磨參數設計計算
 1.各刃磨參數對后角的影晌
1. a.半錐角d對后角的影響 由后角計算對話框,改變d,其余各值作為常量,隨著半錐角的增大,后角減小。對于標準麻花鉆,頂角2F=118°,而q+d=F,故

q=59°-d,所以后角隨q的增大而增大。
 b.錐頂到鉆軸距離對后角的影響 改變S的值,其余各值取作常量,可得隨著S的增大,后角減小。
c.偏距e對后角的影響 同理可求得偏距e對后角的作用結果,隨著e增大,后角也隨之增大,且幅度顯著。
 
1.后刀面刃磨參數的確定
2.查相關刀具資料,麻花鉆外緣處的后角與直徑密切相關,

 根據刃磨實踐,軸夾角q變化不大,一般為45°左右,故可以將其設為常量。又q+d=F,頂角一般要求為59&feg;,故d也確定下來。這樣只需在給定鉆頭直徑下,求

AG8app解出e,S使后角在合理后角范圍內即可。由于一般e=0.05~0.07d,故可在此范圍內取一值。由前分析可知,后角隨S的增大而減小,其變化曲線如圖5所示。本人采

用回溯法(又稱試探法)進行求解。在e給定時,先給一個初始點S1,代入后角公式(7),算出一個a1,將此a1和ae相比較,若a1<ae,則說明S1>Se,此時讓第二個S按

一定步長減小,即S21,則算出a2>ae,再把a2和ae相比較,若a2<ae,則繼續減小S值,若a2>ae,則按步長相應增大S,直到某一個S值時,算出的a正好等于ae,此時

AG8app就搜索出一對e、S的組合,相應流程圖如圖6所示。然后回溯可以讓e按一定步長增大或減小發生改變,繼續向前搜索下一對e、S組合。依據這種計算原理,將此流程

圖編成程序,則可很快地求出與e相匹配的S,這個e、S組合就使該鉆頭外緣處的后角a=ae。由此可以確定所有的刃磨參數,這樣由于控制了變量的數量,實際調整中

只需改變e、S,也易于實現,從而能夠保證刃磨出的后刀面遵循后角的變化規律,而不致使后刀面擦傷已鉆削過的工件表面。
 

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