非數控加工特種回轉銑刀的通用求解模型

特種回轉銑刀是加工航空零件、金銑刀屬模具等自由曲面工件的必備刀具，它與數控機床或加工中心配合使用可實現高質量、高效率加工。隨著數控加工技術的發展和加工對像日趨復雜化，特種回轉面刀具的應用範圍和消耗量正不斷增加。目前特種回轉面刀具主要采用多軸聯動數控磨床加工，由於設備昂貴(進口一台數控磨床約需一百多萬美元)，因此制造成本較高。

如能利用現有普通工具磨床實現特種回轉面刀具的非數控加工，則可大大降低此類刀具的制造成本。本文給出了基於非數控加工方案、適合大批量加工不同類型特種回轉銑刀的通用設計模型，並討論了軸向和徑向相對進給運動的實現方法。作者已采用非數控加工方案成功制造出球頭螺旋銑刀，本文是對前期工作成果的推廣應用。

在對特種回轉銑刀進行非數控加工時，被加工銑刀僅作勻速回轉運動，刀具上螺旋溝槽的成形是通過磨削砂輪在勻速回轉的同時作軸向進給運動來實現的。此外，由於回轉面上的不同截圓半徑不同，而磨削砂輪通常是按最大截圓半徑設計的，因此加工時必須通過砂輪的徑向進給運動來實現不同半徑的溝槽磨削。因此，在特種回轉銑刀的非數控加工中，相對進給運動是指砂輪相對於銑刀的軸向運動與徑向運動的合成運動。