CN115446674A - 内r铣刀后刀面磨削方法、装置、数控机和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种内R铣刀后刀面磨削方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取目标内R铣刀的后刀面刃线；确定与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量；确定与第一参考矢量和刀具轴线均呈预设角度的第二参考矢量；基于后刀面的目标后角，结合第一参考矢量和第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量；基于目标参考矢量以及后刀面刃线上的磨削点，确定砂轮中心位置；获取砂轮磨削矢量，基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削。采用本方法能够提高磨削准确性。
Description
技术领域
本申请涉及刀具磨削技术领域，尤其是一种内R铣刀后刀面磨削方法、装置、数控机和存储介质。
背景技术
内R铣刀是一种铲齿形非标准铣刀，它的刀刃形状是1/4圆弧形。内R铣刀应用广泛，特别是在数控机床上对复杂外轮廓倒棱时效率较高。内R铣刀的几何参数较为复杂，因此传统的内R铣刀后刀面磨削基本靠手工完成，导致磨削不准确。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高磨削准确性的内R铣刀后刀面磨削方法、装置、数控机和存储介质。
一种内R铣刀后刀面磨削方法，所述方法包括:
获取目标内R铣刀的后刀面刃线；
确定与所述后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量；
确定与所述第一参考矢量和刀具轴线均呈所述预设角度的第二参考矢量；
基于后刀面的目标后角，结合所述第一参考矢量和所述第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量；
基于所述目标参考矢量以及所述后刀面刃线上的磨削点，确定砂轮中心位置；
获取砂轮磨削矢量，基于所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削。
一种内R铣刀后刀面磨削装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取目标内R铣刀的后刀面刃线；
矢量确定模块，用于确定与所述后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量；
所述矢量确定模块，用于确定与所述第一参考矢量和刀具轴线均呈所述预设角度的第二参考矢量；
所述矢量确定模块，用于基于后刀面的目标后角，结合所述第一参考矢量和所述第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量；
砂轮中心位置确定模块，用于基于所述目标参考矢量以及所述后刀面刃线上的磨削点，确定砂轮中心位置；
磨削模块，用于获取砂轮磨削矢量，基于所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削。
一种数控机，其特征在于，所述数控机用于本申请各实施例所述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请各实施例所述的方法的步骤。
上述内R铣刀后刀面磨削方法、装置、数控机和存储介质，通过与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量，进而与第二参考矢量建立出简易计算的活动标架，并将第一参考矢量和第二参考矢量合成，则能够获得表示砂轮中心位置的目标参考矢量；使得在刀具磨削到后刀面刃线上的某一个磨削点，即可更新砂轮中心位置；再基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，计算简便，提高磨削效率，并且磨削精度能够达到工艺要求。
附图说明
图1为一个实施例中在XOY平面上内R铣刀的各参数示意图；
图2为一个实施例中在XOZ平面上内R铣刀的各结构参数的示意图；
图3为一个实施例中内R铣刀后刀面磨削方法的场景示意图；
图4为一个实施例中内R铣刀的后刀面磨削方法的流程示意图；
图5为一个实施例中参考矢量的示意图；
图6为另一个实施例中参考矢量的示意图；
图7为一个实施例中砂轮旋转预设摆角的示意图；
图8为一个实施例中砂轮绕后刀面矢量旋转的示意图；
图9为一个实施例中内R铣刀的后刀面磨削方法的结构框图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个数据与另一个数据区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一参考矢量称为第二参考矢量，且类似地，可将第二参考矢量称为第一参考矢量。第一参考矢量和第二参考矢量两者都是参考矢量，但其不是同一参考矢量。
在一个实施例中，如图1所示，为一个实施例中在XOY平面上内R铣刀的各参数示意图。如图2所示，为一个实施例中在XOZ平面上内R铣刀的各结构参数的示意图。内R铣刀有如下结构参数：顶部圆直径d，刀具直径D，切削前角γ，第一后角α1，第二后角α2，成型半径R，刀槽斜角β，后刀面宽度w，刃线上的点到刃线圆心的连线与X轴的夹角的大小
也即变化角参数。图2中的线1即为后刀面刃线。
定义如图1和图2所示的工件坐标系，磨削轨迹将在此坐标系下进行规划。图3为一个实施例中内R铣刀后刀面磨削方法的场景示意图。其中，磨削轨迹可通过砂轮中心位置和砂轮磨削矢量确定。砂轮中心位置可以是砂轮大端面(即圆面)的中心位置。砂轮磨削矢量是指垂直于砂轮大端面的矢量。在内R铣刀后刀面的磨削中，砂轮磨削矢量可以不发生改变，即砂轮磨削矢量的朝向为Z轴方向。而砂轮中心位置需要基于磨削后刀面刃线的推进发生变化。
图4为一个实施例中内R铣刀的后刀面磨削方法的流程示意图。一种内R铣刀后刀面磨削方法，包括：
步骤402，获取目标内R铣刀的后刀面刃线。
其中，后刀面刃线是指在内R铣刀后刀面上的刀刃的刃线。目标内R铣刀是指最终所需要磨削得到的内R铣刀。
具体地，定义了如图1和图2的坐标系，以变化角参数
为变量，即可列出后刀面刃线参数方程。或者，由于该后刀面刃线为圆弧形，也可基于空间中圆的方程列出后刀面刃线参数方程。以图2的刃线1为例，即已知圆心为(d/2,0,0)，半径为R，则可列出该参数方程。数控机可直接获取预存的目标内R铣刀的后刀面刃线。可选地，数控机获取输入的目标内R铣刀的后刀面刃线。可选地，数控机获取输入的目标内R铣刀的结构参数，基于内R铣刀的结构参数确定目标内R铣刀的后刀面刃线。
步骤404，确定与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量。
其中，预设角度具体可以是90°，以及在90°误差范围内的角度，如89°，91°等。
具体地，该后刀面刃线可以是前刀面上的一条线，因此垂直于后刀面刃线，即为垂直于该前刀面。数控机确定与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量。
步骤406，确定与第一参考矢量和刀具轴线均呈预设角度的第二参考矢量。
其中，刀具轴线是指刀具中心线，即图2中所示的Z轴。如图5所示，为一个实施例中参考矢量的示意图。其中包括第一参考矢量B，刀具轴线T，第二参考矢量N。N是由B叉乘T得到的。图5中的2为后刀面，3为前刀面。图5中标记了两个后刀面，两个后刀面均可通过本申请各实施例中的方式进行磨削。
具体地，数控机可通过求解第一参考矢量和刀具轴线的叉积，计算出第二参考矢量。
步骤408，基于后刀面的后角，结合第一参考矢量和第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量。
可以理解的是，后刀面刃线上的磨削点也是后刀面上的一点。目标参考矢量表示当前未知的砂轮中心位置与后刀面刃线上的磨削点的连接线所指示的方向。目标参考矢量表示从后刀面刃线上的磨削点指向砂轮中心位置的矢量。同样地，也可以是表示从砂轮中心位置指向磨削点的矢量。目标参考矢量用于表示砂轮周刃与后刀面相切。
本申请各实施例以从磨削点指向砂轮中心位置为例进行说明。如图6所示，为另一个实施例中参考矢量的示意图。图6中包括第一参考矢量B，第二参考矢量N，目标参考矢量CG。C点为后刀面刃线上的磨削点。通过第一参考矢量B和第二参考矢量N，即能够结合目标后角α1确定目标参考矢量CG。并且，第一参考矢量B的起点会随着磨削点的变换而变化，因此第二参考矢量N和目标参考矢量CG也会随着变换，即G点也会跟随变化，进而形成砂轮中心位置的轨迹。
具体地，数控机基于后刀面的后角，结合第一参考矢量和第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量。
步骤410，基于目标参考矢量以及后刀面刃线上的磨削点，确定砂轮中心位置。
具体地，磨削点即为砂轮当前磨削的且位于后刀面刃线上的点。砂轮中心位置是指砂轮端面的圆心位置。数控机基于目标参考矢量以及磨削点，计算出砂轮中心位置。
步骤412，获取砂轮磨削矢量，基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削。
其中，数控机可采用砂轮的侧刃进行内R铣刀后刀面磨削。如图3所示，则该砂轮磨削矢量可以是一个定量，砂轮磨削矢量的方向为Z轴方向。
具体地，数控机获取预设的砂轮磨削矢量，基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削。
可选地，数控机可基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮在内R铣刀毛坯上进行后刀面磨削。即用于磨削出新的刀具。
可选地，数控机可基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮在磨损的内R铣刀毛坯上进行后刀面磨削。
上述内R铣刀后刀面磨削方法，通过与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量，进而与第二参考矢量建立出简易计算的活动标架，并将第一参考矢量和第二参考矢量合成，则能够获得表示砂轮中心位置的目标参考矢量；使得在刀具磨削到后刀面刃线上的某一个磨削点，即可更新砂轮中心位置；再基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，计算简便，提高磨削效率，并且磨削精度能够达到工艺要求。
在一个实施例中，获取目标内R铣刀的后刀面刃线，包括：获取目标内R铣刀的结构参数值；以变化角参数为变量，基于结构参数值确定目标内R铣刀的第一坐标参数、第二坐标参数和第三坐标参数，获得目标内R铣刀的后刀面刃线；变化角参数用于表示后刀面刃线的角度变化。
其中，结构参数值可以包括但不限于成型半径、刀槽斜角、顶部圆直径。以图2为例，变化角参数
是参考连线与X轴的夹角大小。变化角参数
可取值[0，90°]。
具体地，数控机获取目标内R铣刀的结构参数值，结构参数值包括成型半径、刀槽斜角和顶部圆直径。以变化角参数为变量，基于结构参数值确定目标内R铣刀的第一坐标参数、第二坐标参数和第三坐标参数，获得目标内R铣刀的后刀面刃线。那么，通过使得变化角参数从0取值到90，则可取得第一坐标值、第二坐标值和第三坐标值，可得到后刀面刃线上各个磨削点的坐标，从而得到后刀面刃线。
本实施例中，获取目标内R铣刀的结构参数值，并以变化角参数为变量，以获得后刀面刃线上各个磨削点的坐标，从而得到后刀面刃线，计算简便，并且准确。
在一个实施例中，结构参数值包括成型半径、刀槽斜角、顶部圆半径和切削前角；
以变化角参数为变量，基于结构参数值确定目标内R铣刀的第一坐标参数、第二坐标参数和第三坐标参数，获得目标内R铣刀的后刀面刃线，包括：
基于变化角参数和成型半径之积，确定后刀面刃线的第一坐标参数；
基于刀槽斜角的正切值与第一坐标参数之积，切削前角的正弦值与第一坐标参数之积，二者积之和，获得第二坐标参数；
基于成型半径、刀槽斜角和顶部圆半径，结合第二坐标参数，确定第三坐标参数。
具体地，后刀面刃线在OXYZ坐标系中的参数方程为：
其中包括成型半径R、顶部圆直径d、刀槽斜角β、切削前角γ。
上述式子中，仅有变化角参数
一个变量，因此可以快速并准确在三维坐标系下获得后刀面刃线的参数方程。
本实施例中，通过以变化角为变量，结合内R铣刀的结构参数特征，以第一坐标参数、第二坐标参数和第三坐标参数表示后刀面刃线的方程，计算简便且准确。
在一个实施例中，基于后刀面的目标后角，结合第一参考矢量和第二参考矢量进行矢量合成，获得与后刀面相切的砂轮磨削矢量，包括：
基于目标后角的余弦值与第二参考矢量之积，目标后角的正弦值与第一参考矢量之积，二者积之差，获得目标参考矢量。
具体地，
CG＝cos(α1)*N-sin(α1)*B
第一后角α1即为目标后角，第一参考矢量为B，第二参考矢量为N。
那么基于磨削点C点的坐标，则可得到砂轮中心位置G点坐标为：
G＝C+CG*Rw
本实施例中，基于目标后角的余弦值与第二参考矢量之和，目标后角的正弦值与第一参考矢量之积，二者积之差，获得目标磨削矢量，从而保证砂轮的周刃与后刀面相切，准确地磨削出内R铣刀的后刀面。
在一个实施例中，基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，包括：
在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，获得更新后的砂轮磨削矢量；
基于砂轮中心位置和更新后的砂轮磨削矢量，控制砂轮进行内R铣刀磨削。
其中，预设摆角是以目标参考矢量为轴线旋转砂轮所设的摆角。如图7所示，为一个实施例中砂轮旋转预设摆角的示意图。图7中以在XOZ平面上的砂轮为例进行说明。图7中黑色箭头即为砂轮磨削矢量。虚线砂轮的砂轮磨削矢量指向Z轴，那么旋转了预设摆角θ后，则是实线砂轮，更新后的磨削砂轮矢量与更新前的磨削砂轮矢量之间的夹角为θ。
具体地，上述以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，可通过算法实现。如，以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，可将目标参考矢量和预设摆角代入绕任意轴旋转公式中，结合砂轮磨削矢量，获得更新后的砂轮磨削矢量。那么数控机可基于更新后的磨削矢量控制砂轮的姿态，基于砂轮中心位置控制砂轮移动，进行内R铣刀磨削。
或者，上述以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，可通过控制砂轮实现。如，在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以目标参考矢量为轴线，控制砂轮旋转预设摆角，则该砂轮处于旋转后的位置，且砂轮磨削矢量已更新。那么数控机可基于更新后的砂轮磨削矢量控制砂轮的姿态，基于砂轮中心位置控制砂轮移动，进行内R铣刀磨削。
本实施例中，在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，获得更新后的砂轮磨削矢量，基于砂轮中心位置和更新后的砂轮磨削矢量，控制旋转后的砂轮进行内R铣刀磨削，即增加了工艺角，能够避免磨削到其它刀面，如其它的后刀面、前刀面等，避免干涉问题，提高磨削精度。
在一个实施例中，基于砂轮中心位置和更新后的砂轮磨削矢量，控制旋转后的砂轮进行内R铣刀磨削，包括：基于砂轮中心位置和更新后的砂轮磨削矢量，以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，获得目标砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置；基于目标砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀磨削。
在一个实施例中，基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，包括：
在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，获得更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置；
基于更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀磨削。
其中，如图8所示，为一个实施例中砂轮绕后刀面矢量旋转的示意图。后刀面矢量为后刀面刃线上两个点连成的直线所表示的矢量。该两个点的z轴坐标可以相同。图中黑色箭头即为砂轮磨削矢量。虚线砂轮的砂轮磨削矢量指向Z轴，那么旋转了预设抬角后，则是实线砂轮，更新后的磨削砂轮矢量与更新前的磨削砂轮矢量夹角为ω。并且砂轮中心位置发生改变。
具体地，上述以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，即使得目标参考矢量绕着后刀面矢量旋转预设抬角，可通过算法实现。如，可将后刀面矢量和预设抬角代入绕任意轴旋转公式中，结合目标参考矢量，获得更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置。那么数控机可基于更新后的磨削矢量控制砂轮的姿态，基于砂轮中心位置控制砂轮移动，进行内R铣刀磨削。
或者，上述以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，可通过控制砂轮实现。如，在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以后刀面矢量为轴线，控制砂轮旋转预设抬角，则该砂轮处于旋转后的位置，即砂轮中心位置和砂轮磨削矢量均已更新。那么数控机可基于更新后的砂轮磨削矢量控制砂轮的姿态，基于更新后的砂轮中心位置控制砂轮移动，进行内R铣刀磨削。
本实施例中，在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，基于更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀磨削，即为内R铣刀磨削增加了工艺角，能够在磨削到后刀面刃线的尾部时避免尾部磨削残留，避免干涉问题，提高磨削精度。
在一个实施例中，基于更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀磨削，包括：在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，获得更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置；基于更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置，以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，获得目标砂轮磨削矢量；基于更新后的砂轮中心位置和目标砂轮磨削矢量，控制砂轮进行内R铣刀磨削。
在一个实施例中，基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，包括：在砂轮磨削完一个后刀面后，旋转后刀面间隔角度，执行基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削的步骤，直至目标内R铣刀磨削完毕。
其中，后刀面间隔角度是指后刀面之间所间隔的角度。如内R铣刀有4个该后刀面，后刀面间隔角度则设为90°，有6个后刀面，后刀面间隔角度则设为60°。磨削完毕可以是内R铣刀毛坯旋转角度达到360°等，或者后刀面磨削次数达到预设次数等。
具体地，内R铣刀结构为四齿对称结构，故只需要将一个齿的磨削轨迹规划出来，然后进行圆周阵列即可得到完整的磨削轨迹。因此，在砂轮磨削完一个后刀面后，旋转后刀面间隔角度，执行基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削的步骤，直至目标内R铣刀磨削完毕。
本实施例中，通过旋转后刀面间隔角度实现对铰刀直槽的磨削，计算简便，准确性高，获得的目标内R铣刀满足工艺要求。
在一个实施例中，一种内R铣刀后刀面磨削方法，方法包括：
步骤(a1)，获取目标内R铣刀的结构参数值。
步骤(a2)，基于变化角参数和成型半径之积，确定后刀面刃线的第一坐标参数。
步骤(a3)，基于刀槽斜角的正切值与第一坐标参数之积，切削前角的正弦值与第一坐标参数之积，二者积之和，获得第二坐标参数。
步骤(a4)，基于成型半径、刀槽斜角和顶部圆半径，结合第二坐标参数，确定第三坐标参数，获得目标内R铣刀的后刀面刃线；变化角参数用于表示后刀面刃线的角度变化。
步骤(a5)，确定与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量。
步骤(a6)，确定与第一参考矢量和刀具轴线均呈预设角度的第二参考矢量。
步骤(a7)，基于目标后角的余弦值与第二参考矢量之积，目标后角的正弦值与第一参考矢量之积，二者积之差，获得目标参考矢量。
步骤(a8)，基于目标参考矢量以及后刀面刃线上的磨削点，确定砂轮中心位置。
步骤(a9)，在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，获得更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置。
步骤(a10)，基于更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置，以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，获得目标砂轮磨削矢量。
步骤(a11)，基于更新后的砂轮中心位置和目标砂轮磨削矢量，控制砂轮进行内R铣刀磨削。
步骤(a12)，在砂轮磨削完一个后刀面后，旋转后刀面间隔角度，返回执行基于更新后的砂轮中心位置和目标砂轮磨削矢量，控制砂轮进行内R铣刀磨削的步骤，直至目标内R铣刀磨削完毕。
本实施例中，通过与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量，进而与第二参考矢量建立出简易计算的活动标架，并将第一参考矢量和第二参考矢量合成，则能够获得表示砂轮中心位置的目标参考矢量；使得在刀具磨削到后刀面刃线上的某一个磨削点，即可更新砂轮中心位置；再基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，计算简便，提高磨削效率，并且磨削精度能够达到工艺要求。
应该理解的是，虽然上述图4的流程图中各个步骤按照箭头的指示依次显示，步骤(a1)至步骤(a12)中的各个步骤按照标号指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头或者数字指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图9所示，为一个实施例中内R铣刀后刀面磨削装置的结构框图。图9提供了一种内R铣刀后刀面磨削装置，该装置可以采用软件模块或者硬件模块，或者二者的结合成为计算机设备的一部分，该装置具体包括：获取模块902、矢量确定模块904、砂轮中心位置确定模块906和磨削模块908，其中：
获取模块902，用于获取目标内R铣刀的后刀面刃线；
矢量确定模块904，用于确定与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量；
矢量确定模块904，用于确定与第一参考矢量和刀具轴线均呈预设角度的第二参考矢量；
矢量确定模块904，用于基于后刀面的目标后角，结合第一参考矢量和第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量；
砂轮中心位置确定模块906，用于基于目标参考矢量以及后刀面刃线上的磨削点，确定砂轮中心位置；
磨削模块908，用于获取砂轮磨削矢量，基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削。
上述内R铣刀后刀面磨削装置，通过与后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量，进而与第二参考矢量建立出简易计算的活动标架，并将第一参考矢量和第二参考矢量合成，则能够获得表示砂轮中心位置的目标参考矢量；使得在刀具磨削到后刀面刃线上的某一个磨削点，即可更新砂轮中心位置；再基于砂轮磨削矢量和砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，计算简便，提高磨削效率，并且磨削精度能够达到工艺要求。
在一个实施例中，获取模块902，用于获取目标内R铣刀的结构参数值；以变化角参数为变量，基于结构参数值确定目标内R铣刀的第一坐标参数、第二坐标参数和第三坐标参数，获得目标内R铣刀的后刀面刃线；变化角参数用于表示后刀面刃线的角度变化。
本实施例中，获取目标内R铣刀的结构参数值，并以变化角参数为变量，以获得后刀面刃线上各个磨削点的坐标，从而得到后刀面刃线，计算简便，并且准确。
在一个实施例中，结构参数值包括成型半径、刀槽斜角、顶部圆半径和切削前角。获取模块902，用于基于变化角参数和成型半径之积，确定后刀面刃线的第一坐标参数；基于刀槽斜角的正切值与第一坐标参数之积，切削前角的正弦值与第一坐标参数之积，二者积之和，获得第二坐标参数；基于成型半径、刀槽斜角和顶部圆半径，结合第二坐标参数，确定第三坐标参数。
本实施例中，通过以变化角为变量，结合内R铣刀的结构参数特征，以第一坐标参数、第二坐标参数和第三坐标参数表示后刀面刃线的方程，计算简便且准确。
在一个实施例中，矢量确定模块904，用于基于目标后角的余弦值与第二参考矢量之积，目标后角的正弦值与第一参考矢量之积，二者积之差，获得目标参考矢量。
本实施例中，基于目标后角的余弦值与第二参考矢量之和，目标后角的正弦值与第一参考矢量之积，二者积之差，获得目标磨削矢量，从而保证砂轮的周刃与后刀面相切，准确地磨削出内R铣刀的后刀面。
在一个实施例中，磨削模块908，用于在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，获得更新后的砂轮磨削矢量；
基于砂轮中心位置和更新后的砂轮磨削矢量，控制旋转后的砂轮进行内R铣刀磨削。
本实施例中，在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，获得更新后的砂轮磨削矢量，基于砂轮中心位置和更新后的砂轮磨削矢量，控制旋转后的砂轮进行内R铣刀磨削，即增加了工艺角，能够避免磨削到其它刀面，如其它的后刀面、前刀面等，提高磨削精度。
在一个实施例中，磨削模块908，用于在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，获得更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置；
基于更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀磨削。
本实施例中，在砂轮磨削矢量和砂轮中心位置的基础上，以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，基于更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀磨削，即为内R铣刀磨削增加了工艺角，能够在磨削到后刀面刃线的尾部时避免尾部磨削残留，提高磨削精度。
关于内R铣刀后刀面磨削装置的具体限定可以参见上文中对于内R铣刀后刀面磨削方法的限定，在此不再赘述。上述内R铣刀后刀面磨削装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端设备。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种内R铣刀后刀面磨削方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，本实施例中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种数控机，该数控机用于实现上述各方法实施例的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得计算机设备执行上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例中流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用地对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种内R铣刀后刀面磨削方法，其特征在于，所述方法包括:
获取目标内R铣刀的后刀面刃线；
确定与所述后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量；
确定与所述第一参考矢量和刀具轴线均呈所述预设角度的第二参考矢量；
基于后刀面的目标后角，结合所述第一参考矢量和所述第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量；
基于所述目标参考矢量以及所述后刀面刃线上的磨削点，确定砂轮中心位置；
获取砂轮磨削矢量，基于所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标内R铣刀的后刀面刃线，包括：
获取目标内R铣刀的结构参数值；
以变化角参数为变量，基于所述结构参数值确定所述目标内R铣刀的第一坐标参数、第二坐标参数和第三坐标参数，获得所述目标内R铣刀的后刀面刃线；所述变化角参数用于表示所述后刀面刃线的角度变化。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述结构参数值包括成型半径、刀槽斜角、顶部圆半径和切削前角；
所述以变化角参数为变量，基于所述结构参数值确定所述目标内R铣刀的第一坐标参数、第二坐标参数和第三坐标参数，获得所述目标内R铣刀的后刀面刃线，包括：
基于所述变化角参数和所述成型半径之积，确定所述后刀面刃线的第一坐标参数；
基于所述刀槽斜角的正切值与所述第一坐标参数之积，所述切削前角的正弦值与所述第一坐标参数之积，二者积之和，获得第二坐标参数；
基于所述成型半径、所述刀槽斜角和所述顶部圆半径，结合所述第二坐标参数，确定第三坐标参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于后刀面的目标后角，结合所述第一参考矢量和所述第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量，包括：
基于所述目标后角的余弦值与所述第二参考矢量之积，所述目标后角的正弦值与所述第一参考矢量之积，二者积之差，获得目标参考矢量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，包括：
在所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置的基础上，以所述目标参考矢量为轴线使砂轮旋转预设摆角，获得更新后的砂轮磨削矢量；
基于所述砂轮中心位置和所述更新后的砂轮磨削矢量，控制所述砂轮进行内R铣刀磨削。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，包括：
在所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置的基础上，以后刀面矢量为轴线使砂轮旋转预设抬角，获得更新后的砂轮磨削矢量和更新后的砂轮中心位置；
基于所述更新后的砂轮磨削矢量和所述更新后的砂轮中心位置，控制所述砂轮进行内R铣刀磨削。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削，包括：
在砂轮磨削完一个后刀面后，旋转后刀面间隔角度，返回执行所述基于所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削的步骤，直至所述目标内R铣刀磨削完毕。
8.一种内R铣刀后刀面磨削装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取目标内R铣刀的后刀面刃线；
矢量确定模块，用于确定与所述后刀面刃线呈预设角度的第一参考矢量；
所述矢量确定模块，用于确定与所述第一参考矢量和刀具轴线均呈所述预设角度的第二参考矢量；
所述矢量确定模块，用于基于后刀面的目标后角，结合所述第一参考矢量和所述第二参考矢量进行矢量合成，获得目标参考矢量；
砂轮中心位置确定模块，用于基于所述目标参考矢量以及所述后刀面刃线上的磨削点，确定砂轮中心位置；
磨削模块，用于获取砂轮磨削矢量，基于所述砂轮磨削矢量和所述砂轮中心位置，控制砂轮进行内R铣刀后刀面磨削。
9.一种数控机，其特征在于，所述数控机用于实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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| CN202211097827.XA CN115446674A (zh) | 2022-09-08 | 2022-09-08 | 内r铣刀后刀面磨削方法、装置、数控机和存储介质 |
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105653819A (zh) * | 2016-01-23 | 2016-06-08 | 西安工业大学 | 一种面向加工过程的整体式立铣刀三维参数化建模方法 |
| CN205289883U (zh) * | 2015-12-23 | 2016-06-08 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种带内r形状的立铣刀 |
| CN109702567A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-03 | 西南交通大学 | 一种圆弧头立铣刀圆弧刃前刀面的磨削轨迹求解方法 |
| CN111008441A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-14 | 西南交通大学 | 整体平头立铣刀端齿直纹型后刀面的磨削轨迹求解方法 |
| CN111644909A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-11 | 四川新迎顺信息技术股份有限公司 | 一种木工成型铣刀的后刀面的磨削轨迹求解方法 |
| JP2021030337A (ja) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | 株式会社ジェイテクト | 歯切り工具の研削方法、研削装置、並びに、砥石車形状及び研削条件決定装置 |
| CN113868805A (zh) * | 2021-10-22 | 2021-12-31 | 西南交通大学 | 一种钻尖直线刃后刀面磨削轨迹计算方法 |
| CN114918747A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-19 | 深圳数马电子技术有限公司 | 三面刃铣刀的后刀面磨削方法、装置和计算机设备 |
-
2022
- 2022-09-08 CN CN202211097827.XA patent/CN115446674A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205289883U (zh) * | 2015-12-23 | 2016-06-08 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种带内r形状的立铣刀 |
| CN105653819A (zh) * | 2016-01-23 | 2016-06-08 | 西安工业大学 | 一种面向加工过程的整体式立铣刀三维参数化建模方法 |
| CN109702567A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-03 | 西南交通大学 | 一种圆弧头立铣刀圆弧刃前刀面的磨削轨迹求解方法 |
| JP2021030337A (ja) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | 株式会社ジェイテクト | 歯切り工具の研削方法、研削装置、並びに、砥石車形状及び研削条件決定装置 |
| CN111008441A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-14 | 西南交通大学 | 整体平头立铣刀端齿直纹型后刀面的磨削轨迹求解方法 |
| CN111644909A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-11 | 四川新迎顺信息技术股份有限公司 | 一种木工成型铣刀的后刀面的磨削轨迹求解方法 |
| CN113868805A (zh) * | 2021-10-22 | 2021-12-31 | 西南交通大学 | 一种钻尖直线刃后刀面磨削轨迹计算方法 |
| CN114918747A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-19 | 深圳数马电子技术有限公司 | 三面刃铣刀的后刀面磨削方法、装置和计算机设备 |
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