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申请/专利权人：哈尔滨理工大学

摘要：一种渐变螺旋整体立铣刀刃线设计方法，涉及立铣刀技术领域。为解决现有的立铣刀的刀刃线型在对弱刚性零件进行铣削的过程中，零件出现较大的形变，从而导致加工的质量较差，进而导致成品合格率较低的问题。利用渐变螺旋刃线整体立铣刀的理念，在侧铣弱刚性零件过程中，由于其侧壁较薄，工件被铣削部分的刚度随着Z值的增加逐渐减弱，相对刚性高的结构适合相对较小螺旋角，刀具的刚性大减少刀具偏摆，不易崩刃；切削阻力小，轴向分力小，刀具不易脱出；而相对刚性低的结构适合相对较大螺旋角，以减小切削过程中的径向切削力，降低切削过程中的力致变形；渐变螺旋刃刚好可以满足以上需求。本发明适用于立铣刀技术领域。

主权项：1.一种渐变螺旋整体立铣刀刃线设计方法，其特征在于：具体的设计方法如下：步骤一、刀具底部外圆柱面上设有一点P,由点P绕z轴转动形成渐变螺旋线，并向上做加速运动；步骤二、在该渐变螺旋线上设动点P的轨迹点分别是P0、P1、…、Pj、…、Pn，为方便观察，以起点P0为原点，在X'OZ面将渐变螺旋线展开；步骤三、根据步骤二的运动曲线可知Pj的运动轨迹形成一条抛物线，于是得到渐变螺旋线方程Px，y，z可表达如下： 式中：D为刀具直径；θi为Pi点绕Z轴转过的角度；a为二次项系数；b为一次项系数；步骤四、在任意一点Pi处螺旋角βi是渐变螺旋线在某点的切线与Z轴的夹角，其正切值的倒数为抛物线函数在该点的一阶导数，因而，刀具螺旋角βi公式如下： 式中：βi为刀具螺旋角；步骤五、对步骤四中的公式2进行整理，将θi的表达式为： 步骤六、将步骤五中的公式3代入到步骤三中的公式1中，得到空间方程Px,y,z的表达式；步骤七、将步骤六得到的空间方程Px,y,z作为第一条刃线方程，则设齿数为Z的立铣刀第i条刃线的周刃刃线空间方程为Six',y',z'，则其空间点坐标与第一条切削刃的坐标关系如下： 式中：为刀具齿间角，φ＝2πZ，i为正整数；步骤八、将步骤六得到的空间方程Px,y,z，代入到步骤七的公式4中，从而得到了周刃刃线空间方程Six',y',z'的表达式；步骤九、将步骤一至步骤八中建立的数学模型输入到MATLAB软件中，进而可以得到渐变螺旋线式立铣刀的三维模型。

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