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看一看径向圆体成形车刀的分段设计

发布时间:2021-11-18 15:55:05 阅读: 来源:耳坠厂家

0 概 述径向圆体成形车刀加工工件圆锥面时,由于刀具前刀面平面没有通过工件圆锥面轴线,要使加工出的圆锥面形状准确,刀具的刃形就必须做成刀具前刀面与工件圆锥面相交得的双曲线。在实际制造时,由于双曲线刃形制造复杂困难,刃形精度不容易保证,通常把径向圆体成形车刀也做成圆锥面。由于刀具前刀面与径向成形车刀本身的圆锥表面相交的曲线也为双曲线,该双曲线就是刀具的实际刃形曲线,这样就造成成形车刀的实际刃形双曲线与成形车刀应具有的刃形双曲线不1致(见图1),从而产生双曲线误差,它影响了被加工工件的精度。图1 径向圆体成形车刀加工锥面数学模型

径向圆体成形车刀加工圆锥面的双曲线误差的大小与被加工工件锥半角aw,锥长lw,锥小头半径r1w和刀具前角γf,后角af,刀具的最大半径R1有关。1 数学模型径向圆体成形车刀加工圆锥面的数学模型如图1所示,图中oxyz坐标系为工件坐标系,且不难得出工件圆锥面在oxyz中的方程:x2+y2=(r1w-ztgαw)2(1)其中:r1w—工件圆锥小头半径αw—工件圆锥锥半角刀具前刀面平面在oxyz中的方程x+ctgγfy=r1w(2)其中:γf—圆体成形车刀的前角圆体成形车刀圆锥面在oxyz中的方程:(x-r1w-R1cosαf)2+(y-R1sinαf)2=(R1+ztgαc)2 (3)其中:R1—圆体成形车刀最大半径αf—圆体成形车刀的后角αc—圆体成形车刀的锥半角tgαc=(R1-R2)/lw,R2为与工件锥面大头半径r2w处对应的圆体成形车刀半径,可用下式计算:

因此有刀具前刀面平面与工件锥面相交双曲线(理论刃形)方程:

刀具前刀面平面与圆体成形车刀本身圆锥面相交的双曲线(实际刀刃刃形曲线)的方程:

取1系列的垂直于Z轴的平面(即取1系列的z值),分别与式(5)、式(6)理论刃形双曲线和实际刃形双曲线相交,分别得到1系列点,设与理论刃形双曲线相交的点为(xwi,ywi,zi),与实际刃形双曲线相交的点为(xci,yci,zi),这两点之间的距离Δi在xoz平面的投影δi直接反应了该圆体成形车刀加工工件以后对工件半径方向上精度影响的大小。

求解时由于式(5)、式(6)为1元2次方程,均有两解,因此,yci的值为负应取为较大值,ywi的取值应取为负的那个值。2 圆体成形车刀的分段设计在成形车刀设计时,工件锥面起止半径r1w、r2w,锥长lw,刀具最大半径R1,前角γf,后角αf都对双曲线误差的大小有影响,但当加工某1给定锥面时,若最大双曲线误差δmax大于被加工工件锥面许用误差值[δ]([δ]1般为被加工工件锥面径向公差带宽度的1/3⑴/5),可以采取分段设计的方法。即把刀具圆锥面制成几段锥面,使每段锥面的最大双曲线误差δmax均在工件许用误差[δ]以内。具体地讲,若给定某1工件圆锥面,选取圆体成形车刀适当的αf,γf,R1,计算其最大双曲线误差δmax,若δmax>[δ],则将锥长2等分,再计算δmax,若δmax>[δ],则将锥长3等分,如此计算下去,直到使每段δmax图2 n=3时分段设计示意图

需要特别说明的是:分段设计时每段双曲线误差的计算是1个较复杂的问题,对给定工件形状尺寸r1w,r2w国土局强拆合法吗,lw和刀具前角γf,则刀具刀刃应具有的理论刃形也就肯定,其理论刃形曲线在对应工件半径较大的地方,其曲率半径也较大,因此对双曲线误差的影响相对较小。由于实际刀刃刃形是由数条双曲线组成,每个锥面虽然截平面(前刀面)相同,但组成各锥体的大小头半径和锥角均产生变化,而每段等锥长,锥角相差不大,明显小头半径较大锥体(对应工件半径也较小)的双曲线曲率半径较大,因此对双曲线误差的影响也较小。综合以上2者对双曲线误差的影响,同时γf变化不大,可以认为每段的最大双曲线误差δmax相差不大(利用所编制程序计算结果也如此)老宅被强拆怎么办。因此,在设计时,只需计算第1个分段锥体即可,此时R2应按以下肯定:

式中:xw1,yw1为当Z=-lw/n时式(5)所求得的数值,n为等分数。将式(8)R2表达式代入tgαc=(R1-R2)n/lw,求出αc的值,再将αc的值代入式(6),并令Z=Zi(Zi=0--lw/n),可得1系列的点(xci,yci,zi),再利用式(7)通过计算机比较得出δmax,这样等分直到使δmax计算框图及程序略。下表为几组计算实例。

3 结论径向圆体成形车刀的分段设计是建立在计算机辅助计算基础上强拆必须经过最高法院吗,设计软件编制容易,通用性强,利用它可提高设计速度及准确性,具有较大的实用价值。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章