1 砂輪截形的計(jì)算
加工汽輪機(jī)葉片用葉根銑刀要求精度高、耐磨損且能多次重復(fù)使用。該銑刀齒形的軸向截形如圖1所示。圖中A2B及IJ兩段直線垂直于X軸,若采用普通鏟磨法加工刀具齒形,則在該兩段直線處不能形成側(cè)后角,刀具用于切削時(shí)將首先在此處磨鈍,即產(chǎn)生“勒刀”現(xiàn)象。若采用分段鏟磨方法,即先鏟磨A2B和IJ段之外的曲線,再斜向鏟磨這兩段直線,雖可保證前刃面齒形,但在重磨后齒形將發(fā)生改變,影響零件加工精度。若采用整體斜向鏟磨法,則HG 直線段的尺寸難以控制。為解決這一問(wèn)題,在實(shí)際生產(chǎn)中可采用修形砂輪輥?zhàn)訉?duì)A~G和H~Z兩段分別進(jìn)行斜向鏟磨,這種加工方法既可保證刀具重磨后的齒形,又可節(jié)省刀具制造工時(shí)。

如圖2所示,對(duì)銑刀進(jìn)行徑向鏟磨時(shí),為計(jì)算砂輪截形,需已知以下參數(shù):工件截形深度api,被鏟磨銑刀外徑處端面前角gfa,被鏟磨銑刀半徑r0,被鏟磨銑刀齒形上任一點(diǎn)A的極角di,銑刀截形寬度li,被鏟磨銑刀上任一點(diǎn)A處的矢徑ri,被鏟磨銑刀齒數(shù)z0,鏟背量K。銑刀軸向截形A點(diǎn)處的坐標(biāo)為T(mén)i(計(jì)算時(shí)將各點(diǎn)軸向齒形的縱坐標(biāo)代入即可),則徑向鏟磨時(shí)砂輪截形的計(jì)算公式為ri=r0-Ti
di=arcsin[(r0/ri)singfa]-gfa
對(duì)于已給定的工件(銑刀),將各段的軸向齒形坐標(biāo)代入迭代公式,即可計(jì)算出q=0°時(shí)的砂輪截形GX(I)和GY(I)。

圖2 砂輪截形的計(jì)算
2 影響砂輪截形的因素分析
斜向鏟磨時(shí),砂輪既有鏟背運(yùn)動(dòng)(阿基米德螺旋運(yùn)動(dòng)),又有斜向分運(yùn)動(dòng),此時(shí)砂輪截形主要受斜鏟角度q、砂輪直徑D、工件幾何參數(shù)等因素的影響。斜鏟角度q的影響
如圖3所示,如采用相同的鏟背量K,因?yàn)镹P1=K/tana1,NP2=K/tana2(a1,a2分別為A點(diǎn)處的徑向和斜向頂刃后角),又因?yàn)镹P1=NP2cosq,所以tana2=tana1cosq,即徑向和斜向的頂刃后角不同。如徑向和斜向頂刃后角相同,即a1=a2,則可得K2=K1/cosq,即K值增大。將切削刃上A點(diǎn)的法向后角記為anA,它與鏟磨后角的關(guān)系為tananA=tana2sinq。因?yàn)閠ana2=tana1cosq,所以tananA=(1/2)tana1sin2q,即sin2q=2tananA/tana1。
在實(shí)際生產(chǎn)中,可根據(jù)加工需要選擇斜鏟角度q值,從而確定當(dāng)量工件直徑D1的值。為保證A2B處良好的切削性能,通常選取anA=3°



砂輪直徑D的影響
如圖4所示,設(shè)X為下一個(gè)刀齒的頂點(diǎn),則斜向鏟磨時(shí)要求當(dāng)砂輪直徑上的點(diǎn)尚未到達(dá)或剛好到達(dá)X點(diǎn)時(shí),凸輪必須回程,否則將會(huì)破壞下一個(gè)刀齒的軸向截形。根據(jù)砂輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,砂輪最小直徑的最大值應(yīng)為?75mm,由此可推斷出鏟背量K值約為2,將D1及K=2代入迭代公式,并重新計(jì)算齒形坐標(biāo)點(diǎn),即可得到砂輪的實(shí)際截形。
另外,由于對(duì)刀不可能十分準(zhǔn)確,因此應(yīng)考慮鏟磨時(shí)砂輪串位的需要。為此,應(yīng)對(duì)砂輪輥?zhàn)酉鄳?yīng)段的尺寸作相應(yīng)調(diào)整。