等法向前角和等径向后角微细球头铣刀刃磨研究

摘要

微细球头铣刀因其在制造复杂的曲面和零部件方面具有很大的优势而广泛应用于微机械加工领域。目前多轴数控磨削方法仍是实现微细球头铣刀批量化制造的主要方法,但是由于微细球头铣刀尺寸小,误差敏感性大,在刃磨过程中难以保证其制造精度和质量,因此迫切需要精确高效的刃磨方法来提高微细球头铣刀制造精度,降低其刃磨制备难度。为此,基于球面等导程螺旋线切削刃曲线,提出了用于等法向前角前刀面的刃磨模型。为了实现球部和圆柱形部分的后刀面的平滑连接,提出了等径向后角后刀面的刃磨模型。基于提出的刃磨模型和6轴CNC磨床运动原理,通过Matlab编程求解等法向前角和等径向后刀面微细球头铣刀刃磨过程中机床各轴运动轨迹。最后,通过磨削仿真和实验成功制造了直径为0.5mm的硬质合金微细球头铣刀,其最大几何误差不超过5%,从而验证了磨削方法的正确性和有效性。