CN110347963B - 微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法，该方法的的步骤为：1、计算下一轮进给所需调整的刀具角度α1；2、计算转过α1需要的时间t1；3、计算微铣磨刀具在铣完一刀之后的最小滞留时间t2；4、计算磨削区域弧长与整把刀具周长的占比k，并计算最少往复进给次数D。本发明的方法可以计算出微铣磨刀具在加工区域全覆盖基础上的最少往复进给次数，提高加工效率。

Description

微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法
技术领域
本发明涉及一种微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法,尤其是一种用于调整下一轮往复进给时的刀具角度，以计算出最少往复进给次数的方法。
背景技术
近年来，随着国内外机械制造技术迅猛发展，微尺度加工越来越受到世界各国特别是发达国家的重视。通常情况下，微铣削加工具有非常高的效率，但加工表面精度较低，微型铣刀对工件材料的摩擦力、犁切力占总切削力的比例更大，从而导致更多毛刺的形成，也将影响切屑的形成以及表面质量。因此微细铣削过程的研究必须考虑工件材料微观结构性能。而微磨削技术，虽然效率低，但精度高，微铣磨刀具能将两者优点相结合，获得既高效又高精度的加工，同样能解决铣削过程中的毛刺现象。由于微铣磨刀具的磨料区面积较小，需要反复加工，出于经济与高效方面考虑，我们应该在最少加工次数下完成磨削要求，所以本发明涉及一种微铣磨复合加工最小往复进刀次数的计算方法，主要在于调整下一轮进给时的刀具角度，以计算出最少往复进给次数。其中，刀具在加工完一轮后在终点停留的时间称为滞留时间。
发明内容
本发明是针对微铣磨刀具磨料区域较小，加工区域全覆盖需要多次往复进给，加工效率低下的问题，提出一种微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法，在加工区域全覆盖的基础上，提高加工效率。
本发明的技术方案为：一种微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法，其步骤为：
步骤一：计算下一轮往复进给所需调整的刀具角度α1：
设磨削区域弧长为l，刀具的半径为r，在一轮铣削前，通过数控机床将刀具对零使铣削与磨削同时开始，计算下一轮往复进给时需要调整的刀具角度α1，
Figure BDA0002124946960000021
步骤二：计算转过α1需要的时间t1：
假设刀具的进给速度为v1，自转速度为v2，则转过α1需要的时间
Figure BDA0002124946960000022
步骤三：计算微铣磨刀具用以调整刀具角度的最小滞留时间t2：
假设加工区域的长度为L，则加工所需时间
Figure BDA0002124946960000023
用以调整刀具角度的滞留时间t2＝t1+2×(T-t)，T取铣完一轮所需时间t的最小整数；
步骤四：计算磨削区域弧长与整把刀具周长的占比k，并计算出最少往复进给次数D：
刀具周长为2πr，则磨削区域弧长与刀具周长的占比
Figure BDA0002124946960000024
最少往复进给次数D取大于/>
Figure BDA0002124946960000025
的最小整数，在加工区域全覆盖基础上提高加工效率。
本发明的有益效果是：
本发明的方法可以计算出微铣磨复合加工最少往复进给次数，在加工区域全覆盖的基础上，节约加工时间，提高工作效率。
附图说明
图1是微铣磨刀具示意图；
图2是微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
本发明针对的微铣磨刀具，如图1所示，是在微型铣刀的基础上增加磨削的部分A，即在铣刀的后刀面上镀上一层CBN磨料，兼具了微铣削的高效和微磨削的高精度。很明显，考虑到刀具的安全性，其后刀面镀上磨料的区域较小，所以在一轮加工之后会存在未被磨削的部分，需要进行多次反复加工，加工效率低下。
为了提高效率，在经济、高效的基础上，本发明设计了一种微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法，主要是在于一轮铣磨完成后通过控制最小滞留时间调整下一轮进刀时的刀具角度。
如图2所示，本发明的微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法，具体步骤如下：
步骤一：计算下一轮往复进给时所需调整的刀具角度α1：
设磨削部分的弧长为l，刀具的半径为r，在第一轮铣磨开始前，通过数控机床将刀具对零使铣削与磨削同时开始，由于磨削区域有限，为了精确弥补未被磨削部分，计算下一轮往复进给时需要调整的刀具角度
Figure BDA0002124946960000031
步骤二：计算转过α1需要的时间t1；
假设刀具的进给速度为v1，自转速度为v2，则转过α1需要的时间
Figure BDA0002124946960000032
步骤三：计算微铣磨刀具用以调整刀具角度的滞留时间t2：
设加工工件的长度为L，则加工所需时间
Figure BDA0002124946960000033
用以调整刀具角度的滞留时间t2＝t1+2×(T-t)，其中，T取铣完一刀所需时间t的最小整数。
步骤四：计算磨削区域弧长与整把刀具周长的占比k，并计算最少往复进给次数D：
微铣磨刀具周长为2πr，则磨削区域弧长与刀具周长的占比
Figure BDA0002124946960000034
最少往复进给次数D取大于/>
Figure BDA0002124946960000035
的最小整数。

Claims (1)

1.一种微铣磨复合加工最少往复进给次数的计算方法，其特征在于：其步骤为：
步骤一：计算下一轮往复进给所需调整的刀具角度α1：
设磨削区域弧长为l，刀具的半径为r，在一轮铣削前，通过数控机床将刀具对零使铣削与磨削同时开始，计算下一轮往复进给时需要调整的刀具角度α1，
Figure FDA0002124946950000011
步骤二：计算转过α1需要的时间t1：
假设刀具的进给速度为v1，自转速度为v2，则转过α1需要的时间
Figure FDA0002124946950000012
步骤三：计算微铣磨刀具用以调整刀具角度的最小滞留时间t2：
假设加工区域的长度为L，则加工所需时间
Figure FDA0002124946950000013
用以调整刀具角度的滞留时间t2＝t1+2×(T-t)，T取铣完一轮所需时间t的最小整数；
步骤四：计算磨削区域弧长与整把刀具周长的占比k，并计算出最少往复进给次数D：
刀具周长为2πr，则磨削区域弧长与刀具周长的占比
Figure FDA0002124946950000014
最少往复进给次数D取大于/>
Figure FDA0002124946950000015
的最小整数，在加工区域全覆盖基础上提高加工效率。
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