三并联万向节数控磨床的球铣刀后刀面建模

赵 林

（河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂，河南安阳 455000）

0 引言

刀具的大量使用使得刀具刃磨越来越受到重视，尤其是复杂结构刀具的重新刃磨对于企业提高生产效率，降低生产成本显得至关重要，球铣刀作为一种复杂结构刀具，其刃磨困难，刃磨成本高。国内外生产厂家与高校科研机构均研发出不同类型的刀具刃磨机床，但是这些机床几乎都是串联结构，并联结构形式的刀具刃磨机床鲜有实际应用。基于东北大学自主设计制造的三并联万向节数控刃磨机床[1]，进行螺旋刃球铣刀后刀面建模研究，为后续编程刃磨实验做好理论基础。

1 三并联万向节数控磨床简介

三并联万向工作头数控磨床（图1）由5个伺服电机驱动。并联杆电机控制2个并联支链分别实现等量伸缩进而使工作头绕X轴的摆动，也可以控制2个并联支链同步等量伸缩实现工作头绕Z轴的摆动，若并联支链的伸缩不等量则可以实现工作头绕xOz平面内任意方向摆动。横向滑移电机和纵向滑移电机可以使工作头实现横向与纵向进给。主轴电机可控制工件绕摆动以后的主轴方向转动。当工作头摆动一定角度之后，纵向进给方向并不是沿工作头末端执行器的轴线，而是保持原来方向不变。

2 球头立铣刀刃口曲线的数学模型

根据现有三并联万向节数控机床的运动特点及结构特点，在参考已有的球头铣刀数学模型[2-6]的基础上重新建立螺旋刃球铣刀球头部分刃口曲线的数学模型，如图2所示。……