一、引言

隨著數(shù)控加工的快速發(fā)展， 市場上出現(xiàn)了各種各樣的數(shù)控刀具， 但是平底立銑刀和球頭立銑刀仍舊是數(shù)控加工中心加工外球面的常用刀具。我們在實際的教學(xué)過程中， 必須正確理解它們的不同之處， 分別對待， 合理分析， 讓學(xué)生掌握加工外球面宏程序的區(qū)別點(diǎn)。

二、外球面加工的技術(shù)常識剖析

1. 平底立銑刀和球頭立銑刀的差異

（1） 平底立銑刀—— —刀齒散布在圓柱的柱面及一端面上， 它有直柄和錐柄兩種。平底立銑刀用于銑削平面、 擴(kuò)孔、 溝槽和臺階面。 能夠進(jìn)行粗銑， 去掉大量毛坯余量， 也能夠進(jìn)行小面積水平平面或許概括精銑。 粗加工能夠運(yùn)用平底立銑刀， 也能夠運(yùn)用球頭立銑刀。

（2）球頭立銑刀—— —刀頭前端為帶 R形。 球頭銑刀用于銑削曲面， 可進(jìn)行曲面半精銑和精銑， 小刀能夠精銑峻峭面（直壁）的小倒角。加工曲面時球頭刀的運(yùn)用最遍及， 可是越挨近球頭刀的底部， 切削條件就越差， 因而近期有用環(huán)形刀（包含平底刀）來替代球頭刀的趨勢。精加工應(yīng)運(yùn)用球頭銑刀。

2. 外球面加工的走刀道路

通常運(yùn)用一系列水平面截球面所形成的同心圓來完結(jié)走刀。可用行切加工法加工， 在進(jìn)刀控制上有從上向下進(jìn)刀和從下向上進(jìn)刀兩種。通常應(yīng)運(yùn)用從下向上進(jìn)刀來完結(jié)加工， 此刻主要使用銑刀側(cè)刃切削， 外表質(zhì)量較好， 端刃磨損較小， 同時切削力將刀具向欠切方向推動， 有利于控制加工尺度。

3. 進(jìn)刀點(diǎn)的核算和進(jìn)刀控制圖

首要根據(jù)答應(yīng)的加工差錯和外表粗糙度的需求， 來斷定合理的 Z向切削深度， 再根據(jù)給定的加工深度 Z，核算加工圓的半徑， 即使用公式： r = sqrt ［R2- z2］。此算法存在著走刀次數(shù)較多的表象?；蛟S根據(jù)答應(yīng)的加工差錯和外表粗糙度的需求， 來斷定兩相鄰進(jìn)刀點(diǎn)相對球心的視點(diǎn)增量， 再根據(jù)視點(diǎn)核算進(jìn)刀點(diǎn)的r和 Z值， 即使用公式： Z = R sinθ， r = R cosθ。

4. 進(jìn)刀軌道的處理方式

關(guān)于平底立銑刀加工來說， 曲面加工是靠刀尖來完結(jié)的， 當(dāng)?shù)都庋貓A弧運(yùn)動時， 其刀具中間運(yùn)動軌道也是一行徑的圓弧， 僅僅位置相差一個刀具半徑。關(guān)于球頭立銑刀加工來說， 曲面加工是靠球刃來完結(jié)的， 其刀具中間是球面的同心球面， 半徑剛好相差一個刀具半徑。

三、外球面加工的宏程序知識分析

1. 加工圖例

2. 平底立銑刀宏程序知識分析

待加工的毛坯為一圓柱體，現(xiàn)使用平底立銑刀加工，采用自上而下以等高方式逐層銑除余量，每一層采用G02 方式走刀（順銑）。每一層刀具 Z向變化量為 1。

找出關(guān)系：

X方向用 6 賦值，根據(jù)上圖可以利用公式： r = sqrt［R2- z2］。每一層刀具 Z向變化量為自變量 1，即可以推出 6= sqrt ［ 4 4- 1 1］。X方向刀補(bǔ)用 6+ 7。

3. 球頭立銑刀宏程序知識分析

待加工的毛坯為一圓柱體，現(xiàn)使用球頭立銑刀加工，采用自下而上以等角度環(huán)繞加工方式逐層銑除余量（以角度為自變量），每一層采用G02方式走刀（順銑）。每一層刀具角度變化量為 2。找出關(guān)系：

X方向用 6 賦值，根據(jù)上圖可以利用公式： x = R cosθ。即可以推出 6= 4 cos 2 （其中半徑 R用4 賦值，角度變化量用 2 賦值）。

Z方向用 5 賦值，根據(jù)上圖可以利用公式： Z = R sinθ。即可以推出 5= 4 sin 2（其中半徑R用 4賦值，角度變化量用 2 賦值）。

4. 針對兩者之間宏程序知識的分析，編制宏程序

根據(jù)加工圖例加工內(nèi)容為外球面。為了對刀方便，宏程序編程零點(diǎn)在球面最高點(diǎn)處，分別采用從上向下和自下而上加工方式。平底立銑刀加工宏程序號為O0001，球頭立銑刀加工宏程序號為 O0002。

四、結(jié)束語

通過兩者之間宏程序的對比，平底立銑刀和球頭立銑刀都可以加工外球面，一種采取每層變化量來控制， 另一種采取每層角度變化量來控制。我們在實際教學(xué)過程中， 要求學(xué)生要統(tǒng)籌兼顧， 應(yīng)用外球面的數(shù)學(xué)特性， 正確進(jìn)行宏程序分析， 來實現(xiàn)外球面的加工。

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