CN104551250A - 倒斜面加工方法及其采用的刀具 - Google Patents

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Abstract

一种倒斜面加工方法，其包括以下步骤：提供刀具，该刀具包括刀杆、球形的刀体以及连接该刀杆与该刀体的避让部，该刀体沿周缘开设有多个凹槽并于每相邻两个凹槽之间形成切削部，每个切削部包括朝向一个凹槽的前刀面、与另一个凹槽相接的后刀面，以及连接该前刀面与该后刀面的连接面；定位工件，该工件包括侧面；驱动该刀具带动该刀体的切削部抵持该工件的侧面；以及驱动该刀具带动该刀体沿其轴线旋转，使该前刀面的边缘以点接触方式加工该工件的侧面，并带动该刀体沿预设路径移动以加工出倒斜面。本发明的倒斜面加工方法有效地减少了振刀纹并提高加工精度，提升产品良率。本发明还提供一种上述方法所采用的刀具。

Description

倒斜面加工方法及其采用的刀具
技术领域
本发明涉及一种斜面加工方法，尤其涉及一种倒斜面加工方法及其采用的刀具。
背景技术
工业上常采用传统五轴机械手臂驱动刀具来加工倒斜面。为避免工件干涉，对刀具以及机械手臂的行程等都有一定限制。在加工倒斜面各个部位时，需要即时调整机械手臂及刀具的加工角度。然而，机械手臂及刀具在调整角度前后容易产生位置偏差，从而在倒斜面上产生振刀纹，降低了其加工精度。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种加工精度较高的倒斜面加工方法及其采用的刀具。
一种倒斜面加工方法，其包括以下步骤：提供刀具，该刀具包括刀杆、球形的刀体以及连接该刀杆与该刀体的避让部，该避让部直径小于该刀杆及该刀体，该刀体沿周缘开设有多个凹槽并于每相邻两个凹槽之间形成切削部，每个凹槽沿与该刀杆轴线方向呈一定角度的方向远离该刀杆延伸，每个切削部包括朝向一个凹槽的前刀面、与另一个凹槽相接的后刀面，以及连接该前刀面与该后刀面的连接面；定位工件，该工件包括侧面；驱动该刀具带动该刀体的切削部抵持该工件的侧面；以及驱动该刀具带动该刀体沿其轴线旋转，使该前刀面的边缘以点接触方式加工该工件的侧面，并带动该刀体沿预设路径移动以加工出倒斜面。
一种刀具，其包括刀具包括刀杆连接该刀杆的刀体，该刀体沿周缘开设有多个凹槽并于每相邻两个凹槽之间形成切削部，该刀体为球形体，该刀具还包括连接该刀杆与该刀体的避让部，该避让部直径小于该刀杆及该刀体，每个凹槽沿与该刀杆轴线方向呈一定角度的方向远离该刀杆延伸，每个切削部包括朝向一个凹槽的前刀面、与另一个凹槽相接的后刀面，以及连接该前刀面与该后刀面的连接面，驱动该刀杆带动该刀体沿该刀杆的轴线旋转，该切削部的前刀面边缘能够以点接触方式切削工件以形成倒斜面。
本发明的倒斜面加工方法采用刀体以点接触方式对侧面进行加工，加工侧面时不需要调整刀具的加工角度，从而有效地减少了振刀纹。由于该刀具的刀体为球形体，其切削部上位于球形体直径方向上的部分能够以点接触方式对侧面进行加工，可以有效提高加工精度，提升产品良率。
附图说明
图1为本发明实施方式刀具的立体示意图。
图2为图1所示刀具的俯视图。
图3为本实施方式的倒斜面加工方法的流程示意图。
图4为本发明实施方式的倒斜面加工方法的加工过程示意图。
主要元件符号说明
刀具 100
工件 200
刀杆 10
避让部 20
倒锥面 21
刀体 30
凹槽 31
切削部 33
前刀面 331
连接面 335
后刀面 333
排屑槽 35
第一底面 351
第二底面 353
上表面 201
下表面 203
侧面 205
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明实施方式的倒斜面加工方法采用刀具100对工件200（参阅图4）进行加工。刀具100包括刀杆10，避让部20以及刀体30。避让部20连接刀杆10与刀体30。避让部20直径小于刀杆10且与刀杆10连接处形成倒锥面21。刀体30为大致球形体，其直径大于刀杆10的直径。可以理解，刀体30也可以为椭球形、T型角度圆鼻刀或T型球刀。
刀体30沿其周缘均匀间隔开设有三个凹槽31从而形成三个切削部33。凹槽31沿与刀杆10轴向呈30度角朝远离刀杆10的方向延伸。凹槽31的横截面轮廓为半球形。切削部33形成于相邻两个凹槽31之间。每个切削部33包括朝向一个凹槽31的前刀面331、与另一个凹槽31相接的后刀面333，以及连接前刀面331与后刀面333的连接面335。前刀面331于凹槽31的一侧延伸，且其延伸方向平行于凹槽31的延伸方向。前刀面331为平面且朝向凹槽31前倾，其倾角大致为75度。三个切削部33的前刀面331的前倾方向一致。连接面335与前刀面331之间的角度为70度。后刀面333与刀体30周缘切面之间的夹角为15度且后刀面333与连接面335之间的夹角为钝角。
刀体30还于每个凹槽31远离刀杆10的一端开设有排屑槽35。排屑槽35将相邻两个切削部33从刀体30远离刀杆10的端部分开。排屑槽35包括第一底面351及第二底面353。第一底面351连接两个切削部33的顶部，第二底面353沿第一底面351朝对应的凹槽31内延伸且处于凹槽31的一侧。在本实施方式中，第一底面351与第二底面353均为平面且于互相连接处形成一个钝角。第一底面351及第二底面353的同一侧与前刀面331连接。
请参阅图3及图4，工件200包括上表面201、下表面203以及连接上表面201与下表面203的侧面205。本实施方式的倒斜面加工方法用以对侧面20进行加工以形成为倒斜曲面，该倒斜曲面的切线与Z方向的最大角度为15度。本实施方式的曲面加工方法包括以下步骤：
S101: 提供上述刀具100。
S102：定位上述工件200。具体而言，将工件200水平定位于工作台(图未示)上，使上表面201朝上且侧面205处于侧部位置。
S103: 驱动刀具100带动刀体30抵持工件200的侧面205。在本实施方式中，将刀具100的刀杆10沿Z方向装设于主轴(图未示)上，并通过主轴带动刀具100移动，使刀体30的切削部33抵持于工件200侧面205的底部边缘。
S104: 驱动刀具100带动刀体30旋转以点接触方式加工工件200的侧面205，并带动刀体30沿预设路径移动以加工出倒斜面。具体而言：主轴带动刀具100沿其轴线旋转，使得切削部33的前刀面331边缘以点接触方法切削侧面205，且主轴带动刀具100沿X、Y、Z方向平移以及使刀体30沿预设路径对侧面205进行加工。由于刀体30为球形体，其切削部33上位于球形体直径方向上的部分与侧面205为点接触。该预设路径为一蛇形路径，即刀体30沿着X方向加工完侧面205底部边缘后沿着Z方向上升，再逆着X方向加工侧面205。依此类似，直至加工完侧面205。
本发明的倒斜面加工方法采用刀体30为球形体，其切削部33上位于球形体直径方向上的部分能够以点接触方式对侧面205进行加工，加工侧面205时不需要调整刀具100的加工角度，从而有效地减少了振刀纹。另外，由于刀体30通过点接触方式的加工侧面205，可以有效提高加工精度，提升产品良率。
可以理解，倒斜面加工方法也可将侧面205加工为倒斜平面，以及不规则倒斜曲面。另外，切削部33的数量可以根据需要设置。凹槽31的延伸方向、前刀面331的倾角、连接面335与前刀面331之间的夹角，以及后刀面333与刀体30周缘切面之间的夹角均可以根据需要进行调整。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种倒斜面加工方法，其包括以下步骤：
(1) 提供刀具，该刀具包括刀杆、球形的刀体以及连接该刀杆与该刀体的避让部，该避让部直径小于该刀杆及该刀体，该刀体沿周缘开设有多个凹槽并于每相邻两个凹槽之间形成切削部，每个凹槽沿与该刀杆轴线方向呈一定角度的方向远离该刀杆延伸，每个切削部包括朝向一个凹槽的前刀面、与另一个凹槽相接的后刀面，以及连接该前刀面与该后刀面的连接面；
(2) 定位工件，该工件包括侧面；
(3) 驱动该刀具带动该刀体的切削部抵持该工件的侧面；以及
(4) 驱动该刀具带动该刀体沿其轴线旋转，使该前刀面的边缘以点接触方式加工该工件的侧面，并带动该刀体沿预设路径移动以加工出倒斜面。
2.如权利要求1所述的倒斜面加工方法，其特征在于：该工件还包括上表面以及下表面，该侧面连接该上表面与该下表面，在步骤(2)中，将工件水平定位使该上表面朝上且该侧面处于侧部位置。
3.如权利要求1所述的倒斜面加工方法，其特征在于：在步骤(4)中，驱动该刀具沿其轴线方向、垂直该轴线方向的第一方向以及垂直该轴线方向及该第二方向的第二方向平移，以及使该刀体沿预设路径对侧面进行加工。
4.一种刀具，其包括刀具包括刀杆连接该刀杆的刀体，该刀体沿周缘开设有多个凹槽并于每相邻两个凹槽之间形成切削部，其特征在于：该刀体为球形体，该刀具还包括连接该刀杆与该刀体的避让部，该避让部直径小于该刀杆及该刀体，每个凹槽沿与该刀杆轴线方向呈一定角度的方向远离该刀杆延伸，每个切削部包括朝向一个凹槽的前刀面、与另一个凹槽相接的后刀面，以及连接该前刀面与该后刀面的连接面，驱动该刀杆带动该刀体沿该刀杆的轴线旋转，该切削部的前刀面边缘能够以点接触方式切削工件以形成倒斜面。
5.如权利要求4所述的刀具，其特征在于：每个前刀面于对应凹槽的一侧延伸，且其延伸方向平行于该凹槽的延伸方向，该前刀面为平面且朝向对应凹槽前倾。
6.如权利要求5所述的刀具，其特征在于：该前刀面朝向对应凹槽的倾角为75度，该连接面与该前刀面之间的角度为70度，该后刀面与该刀体周缘切面之间的夹角为15度且与该连接面之间的夹角为钝角。
7.如权利要求4所述的刀具，其特征在于：该刀体还于每个凹槽远离该刀杆的一端开设有排屑槽，每个排屑槽将相邻两个切削部从该刀体的远离该刀杆的一端分开。
8.如权利要求4所述的刀具，其特征在于：该刀体还于每个凹槽远离该刀杆的一端开设有排屑槽，每个排屑槽将相邻两个切削部从该刀体远离该刀杆的端部处分开。
9.如权利要求8所述的刀具，其特征在于：每个排屑槽包括第一底面及第二底面，该第一底面连接相邻两个切削部远离该刀杆的端部，该第二底面沿该第一底面朝对应凹槽内延伸且处于该凹槽的一侧。
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