專利名稱：全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法，此方法既適用于大鉆頭鉆尖后刀面的刃磨，也適用于微小鉆頭鉆尖后刀面的刃磨。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的共軸螺旋面鉆頭鉆尖的后刀面實(shí)際上只有部分是螺旋面，而靠近鉆心部位的后刀面則是非常復(fù)雜的曲面，刃磨時(shí)需要用到砂輪的刃邊并需要三個(gè)坐標(biāo)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)才能刃磨出合理的橫刃，砂輪的修整及定位精度要求很高，其運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜，這種方法難于在微小鉆頭上實(shí)現(xiàn)；平面鉆尖刃磨時(shí)用到了兩個(gè)磨削砂輪，鉆頭在兩砂輪間要運(yùn)動(dòng)一定的距離，這種運(yùn)動(dòng)關(guān)系往往是刃磨所得鉆尖幾何形狀的潛在誤差源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)鉆尖后刀面刃磨方法的運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜以及精度不高的缺陷，提供一種不僅運(yùn)動(dòng)關(guān)系簡(jiǎn)單，而且機(jī)床調(diào)整容易，刃磨誤差源少的全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法，其步驟是(A)、根據(jù)全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面刃磨參數(shù)，調(diào)整砂輪與鉆頭的相對(duì)位置，砂輪與鉆頭做相對(duì)螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；(B)、一側(cè)后刀面刃磨完成后將鉆頭繞自身軸線相對(duì)于刃磨起始位置自轉(zhuǎn)180°并以相同的刃磨參數(shù)刃磨出對(duì)稱的后刀面。
上述步驟(A)中砂輪固定，鉆頭相對(duì)砂輪作螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；或者鉆頭固定，砂輪繞鉆頭作螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
采用上述技術(shù)方案的全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法，全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面是一螺旋面，且此螺旋面的軸線與鉆頭的軸線相交成一角度，根據(jù)后刀面刃磨參數(shù)調(diào)整好鉆頭與砂輪的相對(duì)位置，砂輪固定，鉆頭相對(duì)于砂輪作螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)即形成鉆尖后刀面的螺旋面；或者根據(jù)后刀面刃磨參數(shù)調(diào)整好鉆頭與砂輪的相對(duì)位置，鉆頭固定，砂輪相對(duì)于鉆頭作螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)即形成鉆尖后刀面的螺旋面。
采用全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法刃磨出的全螺旋面鉆尖，其橫刃呈“S”形，定心能力強(qiáng)，入鉆性能好；可以合理控制鉆尖后刀面上尾隙角及主切削刃上后角的分布，切削性能好；全螺旋面鉆頭鉆尖的后刀面刃磨方法，克服傳統(tǒng)鉆尖后刀面刃磨方法的運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜以及精度不高的缺陷，該方法不僅運(yùn)動(dòng)關(guān)系簡(jiǎn)單，而且機(jī)床調(diào)整容易，刃磨誤差源少。
綜上所述，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)鉆尖后刀面刃磨方法的運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜以及精度不高的缺陷，是一種不僅運(yùn)動(dòng)關(guān)系簡(jiǎn)單，而且機(jī)床調(diào)整容易，刃磨誤差源少的全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法，既適用于大鉆頭鉆尖后刀面的刃磨，也適用于微小鉆頭鉆尖后刀面的刃磨。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面刃磨方案一圖。
圖2是全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面刃磨方案二圖。
具體實(shí)施例方式
全螺旋面鉆頭鉆尖的后刀面是連續(xù)的螺旋面，是由砂輪與鉆頭做相對(duì)螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)磨削而成。參見圖1，砂輪1位置固定，鉆頭2繞機(jī)床主軸3作螺距為H的螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，形成全螺旋面后刀面鉆尖。F1和F2為螺旋面后刀面，當(dāng)一側(cè)后刀面F1刃磨完成后，鉆頭繞自身軸線相對(duì)于刃磨起始位置自轉(zhuǎn)180°并以相同的刃磨參數(shù)刃磨出對(duì)稱的后刀面F2。
參見圖1，X*Y*Z*、XYZ和XYZ分別代表刃磨后刀面時(shí)的機(jī)床坐標(biāo)系、鉆頭坐標(biāo)系和過渡坐標(biāo)系，其中XYZ是由機(jī)床坐標(biāo)系X*Z*平面繞Y*軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度Φ，并將原點(diǎn)移到鉆頭坐標(biāo)系原點(diǎn)處所得到的坐標(biāo)系；六個(gè)后刀面刃磨參數(shù)H、S、B、β、θ和Φ，其中H為全螺旋面鉆尖的后刀面的螺距，S表示鉆頭軸心線和機(jī)床主軸的距離，B表示鉆尖中心與鉆頭軸心線和Z*軸在平行于兩軸線的平面內(nèi)的相交點(diǎn)的距離，β表示鉆頭坐標(biāo)系的X軸和X*軸在垂直于鉆頭軸心線的平面內(nèi)所成的銳角，θ表示刃磨砂輪的直母線和Z*軸的夾角，Φ表示鉆頭軸心線與機(jī)床主軸軸線在通過鉆頭軸心線且平行于Z*軸的平面內(nèi)所成的銳角。
參見圖2，1為砂輪，2為鉆頭，3為機(jī)床主軸，4為砂輪主軸，5為砂輪架主軸，XYZ和X*Y*Z*和分別代表機(jī)床坐標(biāo)系、砂輪架坐標(biāo)系，后刀面刃磨參數(shù)H、B、β、θ和Φ的定義方法與方案一相同，XYZ和S的定義如同方案一。鉆頭按圖2位置固定在機(jī)床主軸上，整個(gè)砂輪架繞砂輪架主軸Z*作螺距為H的螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，形成全螺旋面后刀面的鉆尖。當(dāng)一側(cè)后刀面F1刃磨完成后，鉆頭繞自身軸線相對(duì)于刃磨起始位置自轉(zhuǎn)180°并以相同的刃磨參數(shù)刃磨出對(duì)稱的后刀面F2。
后刀面F1在機(jī)床坐標(biāo)系X*Y*Z*中的數(shù)學(xué)模型如下
F1=Z*+X*2+Y*2tanθ-H2πsin-1[Y*X*2+Y*2]=0---(1)]]>機(jī)床坐標(biāo)系X*Y*Z*與鉆頭坐標(biāo)系XYZ的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化矩陣為X*Y*Z*=Rot(Y*,φ)Rot(Z‾,-β)XYZ+Trans(X0*,Y0*,Z0*)---(2)]]>其中Rot(Y*,φ)=cosφ0sinφ010-sinφ0cosφ---(3)]]>Rot(Z‾,-β)=cosβsinβ0-sinβcosβ0001---(4)]]>Trans(X0*,Y0*,Z0*)=Bsinφ-S-B2sin2φ+S2tanθ-H2πsin-1[SB2sin2φ+S2]---(5)]]>將式(2)(3)(4)(5)帶入方程(1)即可得到后刀面F1在鉆頭坐標(biāo)系XYZ中的數(shù)學(xué)模型。
由于鉆尖兩后刀面關(guān)于鉆頭軸線對(duì)稱，所以用X＝-X，Y＝-Y代入上述方程，便得到后刀面F2的數(shù)學(xué)模型。
權(quán)利要求
1.一種全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法，其特征在于(A)、根據(jù)全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面刃磨參數(shù)，調(diào)整砂輪與鉆頭的相對(duì)位置，砂輪與鉆頭做相對(duì)螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；(B)、一側(cè)后刀面刃磨完成后將鉆頭繞自身軸線相對(duì)于刃磨起始位置自轉(zhuǎn)180°并以相同的刃磨參數(shù)刃磨出對(duì)稱的后刀面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法，其特點(diǎn)是上述(A)中砂輪固定，鉆頭繞砂輪作螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法，其特點(diǎn)是上述(A)中鉆頭固定，砂輪繞鉆頭作螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面的刃磨方法，后刀面是連續(xù)的螺旋面。刃磨過程中，砂輪與鉆頭做相對(duì)螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并且此螺旋面的軸線與鉆頭的軸線相交成一個(gè)角度；根據(jù)全螺旋面鉆頭鉆尖后刀面刃磨參數(shù)，調(diào)整砂輪與鉆頭的相對(duì)位置，砂輪固定，鉆頭相對(duì)砂輪作螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；或者鉆頭固定，砂輪繞鉆頭作螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。一側(cè)后刀面刃磨完成后將鉆頭繞自身軸線相對(duì)于刃磨起始位置自轉(zhuǎn)180°并以相同的刃磨參數(shù)刃磨出對(duì)稱的后刀面。既適用于大鉆頭鉆尖后刀面的刃磨，也適用于微小鉆頭鉆尖后刀面的刃磨。
文檔編號(hào)B24B3/00GK101053940SQ200710034758
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者周志雄, 楊軍, 言蘭, 林丞 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)