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刀具铲磨形式分类及其应用
2026-01-11 10:08:39

关于刀具铲磨的概念,从制造端来看,笔者认为应包括以下三个特征。

1)刀具自身(或借助夹具)要有旋转运动;

2)砂轮具有一定形状并选定参考点;

3)以参考点为基准可实现与刀具旋转关联的砂轮径向或横向或切向移动及其任意组合(径向与横向移动即所谓铲磨量,切向移动是某些铲磨形式下的辅助运动),目的是形成刀具的后刀面。


在此基础上,笔者认为可以对刀具铲磨做如下分类。


A)单点计算的单个铲磨。比如钻头的阶梯后角铲磨,丝锥或螺纹铣刀的牙型或牙顶及切削锥的铲磨等。其特点是,以砂轮截形上某一交点为参考计算铲磨的起始位置,切削刃由砂轮形状及大小,砂轮摆角,刀具槽形以及铲磨量等共同形成,难以精确预测。


B)单点计算的多重铲磨。主要用于对轮廓刀逐点铲磨。其特点是,以单斜边或双斜边砂轮圆角中心为参考点计算轮廓上每一点的铲磨砂轮起始位置(取点数量按精度要求),砂轮形状对铲磨结果无直接影响(保证不干涉就行),轴向铲磨量受轮廓上一点的斜率控制且方向随象限而改变,砂轮摆角可固定或偏摆,切削刃为多点铲磨组合而成。


滚刀的齿形也可以逐点铲磨,但铲磨量需要叠加到由导程决定的螺旋运动,该螺旋运动本身由刀具旋转与砂轮横向移动产生,故滚刀一般只设定径向铲磨量,这是与普通轮廓刀具逐点铲磨的主要区别。


C)全齿形计算的单个铲磨。砂轮的起始位置仍然以选定点为参考,但是需要对全齿形在铲磨过程中是如何形成的进行预测,再通过迭代方法来优化设计砂轮形状,使铲磨后得到切削刃形与设计要求足够接近。典型应用就是滚刀齿形的成型铲磨,砂轮摆角应与螺旋升角一致,铲磨量也要叠加到由导程决定的螺旋运动,一般只设定径向铲磨量。

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此外,某些成型铣刀(直槽或小螺旋角)也可以采用成型砂轮,经一次铲磨磨出整条切削刃,砂轮形状需要按全齿形设计并进行刃线预测和迭代,具体案例后续再介绍。

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