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外 文 翻 譯 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 黃 海 班 級(jí) BD 機(jī)制 051 學(xué) 號(hào) 0520110112 指 導(dǎo) 教 師 邢 青 松 1 外文資料名稱 A standard conical point drill grinding machine 外文資料出處 International journal of machine tools鉆頭刃磨 牙輪鉆機(jī)模型點(diǎn) 麻花鉆磨削 1 前言 現(xiàn)在在調(diào)整現(xiàn)有的簡(jiǎn)單錐形麻花鉆磨削機(jī)器上存在著一些問題 操作者要求很 容易就能改變這些機(jī)器不同點(diǎn)的參數(shù) 前提是這些參數(shù)對(duì)鉆削運(yùn)動(dòng)不重要 如點(diǎn)的 角度 同時(shí)不能對(duì)性能有非常大影響的參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單直截了當(dāng)?shù)恼{(diào)整 例如通過(guò)圖 Tsai and Wu 1 2 描述的斜距d和圖Fugelso 3 4 描述的參數(shù) 大多數(shù)機(jī)器 在調(diào)整 上采用試錯(cuò)方式 直到可以制成被接受的非特性的鉆削才行 這導(dǎo)致不同 分批鉆點(diǎn)的形成 當(dāng)錐形鉆頭的制作完成后 使得很難衡量點(diǎn)和確定其模型參數(shù) 由于很容 易測(cè)出點(diǎn)的角度的兩倍 使得很容易找到 和 但分離 和 是困難的 實(shí)測(cè) 橫刃角包含 參數(shù) 不能夠脫離橫刃角 同時(shí)不能直接測(cè)量參數(shù)d 從Tsai 3 and Wu 1 的表中可以推斷出 如果其他參數(shù)都是知道的話 橫刃角度可以 從中推導(dǎo)出來(lái) 又因?yàn)殄F體模型參數(shù)很復(fù)雜 使得很難檢查這些點(diǎn) 因此首先 制做出正確的點(diǎn) 這是很重要的 本文介紹了一種麻花鉆磨床 該磨床上所有的錐鉆點(diǎn)參數(shù)都是允許重新設(shè) 置的 并保證這些參數(shù)是常用的 并且重復(fù)性好 這是因?yàn)樗鼈兪侵苯佑脡|片 和蓋奇塊精確定位的一套鉆機(jī) 它可以校準(zhǔn)參數(shù)甚少的磨床零件尺寸且效果很 好 圖1 麻鉆的錐點(diǎn) 圖2 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆一邊的觀察圖 2 磨床的描述 圖1顯示錐體模型的麻花鉆點(diǎn)與參數(shù)半錐角 的軸線 錐軸角 斜距 s 和錐尖到鉆探的距離 d 如圖Tsai and Wu 1 2 中所描述 圖2顯示了圓錐鉆頭磨床配置標(biāo)準(zhǔn) 軸線AA 是主軸的錐模 是定在30 因 4 為沿著切削刃這可給人一個(gè)均勻分割角的感覺 但橫刃角不能過(guò)大 見Fugelso 4 一 橫刃角度小于120 角度 固定在29 到標(biāo)準(zhǔn)值為118 的點(diǎn)角度 點(diǎn)角度是 和 的 和的兩倍 如果想要 和 有所不同 上述的數(shù)值應(yīng)該有足夠廣泛的應(yīng)用范圍 斜交距離對(duì)鉆頭的幾何形狀有很大的影響 一個(gè)斜距離的小小改變就會(huì)大大改變 如 5 所定義的一樣的限定的角度 增加斜交距離 將會(huì)導(dǎo)致限定角度按照一定的 角度增長(zhǎng)從而超過(guò)鉆孔的切削邊沿的整個(gè)角度 通常斜距離約等于網(wǎng)邊厚度 如圖 3 斜距中心S能由改變不同墊片的厚度P得到準(zhǔn)確的調(diào)整 在橫量減去一個(gè)墊片的厚 度P后 斜交距離的數(shù)值就等于一臺(tái)機(jī)器的常量 0P 如圖 3 通過(guò)調(diào)整墊片Q可以調(diào)整參數(shù)d 墊片P的位移會(huì)造成墊片Q成直角 位移 以此來(lái)提高或降低鉆機(jī)的空余間隙 該墊片厚度Q是可由包含鉆直徑D和 d參數(shù)以下公式得到 cossin45200 dD 其中d參數(shù)是鉆孔直徑 因?yàn)殂@孔是放在V型槽里的 如果鉆頭被放在一個(gè)夾頭里 d將不是鉆孔直徑 d的數(shù)值將和鉆孔直徑的60 90 相當(dāng) 盡可能小而不使橫刃角度 過(guò)大 即大于 這一結(jié)果使得隨著剪切角度沿著鉆軸進(jìn)行切削 并使得整個(gè)角013 度會(huì)盡可能地增加 大多數(shù)現(xiàn)有的鉆磨不容許調(diào)整這個(gè)參數(shù) 并有一個(gè)固定的d值 即對(duì)大的鉆頭僅可接受 而對(duì)小的鉆頭則過(guò)大 如圖 2 頂部G必須到錐尖處有一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯xJ 此時(shí)的合適角速度為w J可由下式得到 然后R距離可以由 得出 sin2codJ JR 0 5 圖3 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆 圖4顯示由表面G到該基地的距離R 測(cè)量?jī)x必須定位于沿Z軸的出削槽 圖5 表 示的是鉆孔和其出削槽的連接 但是因?yàn)樵摮鱿鞑郯嫉男螤?使得這個(gè)調(diào)整不是很 精確 其中 參數(shù)的調(diào)整由G的寬度w來(lái)進(jìn)行計(jì)算 鉆孔套可沿錐軸AA 旋轉(zhuǎn)90 左 右 在磨削以后 切削邊可達(dá)到外徑測(cè)量?jī)x接觸點(diǎn) 如圖4和5所示 這一結(jié)果在第 一原理下設(shè)定w W是由以下公式得到 tan20DWw 6 W參數(shù)范圍從零到一個(gè)很小的角度 不超過(guò)15度 W增加了1度橫刃角也增加1度 W的 增加有利于角度沿切削刃分配 見fugelso 3 4 但是 這樣做增加也了橫刃 角 而使得橫刃角約小于133 度或橫刃會(huì)太長(zhǎng) 如fugelso 3 往往用參數(shù)W增加 來(lái)作為以參數(shù)d過(guò)大時(shí)的補(bǔ)償 在接觸到如圖4所示蓋頂G后 這個(gè)鉆頭固定在 V 型鉆套內(nèi) 該鉆套可繞錐軸 向后旋轉(zhuǎn)90 度 遇到該砂輪形成半點(diǎn) 接著鉆削變松了同時(shí)可旋轉(zhuǎn)180度 鉆套可 繞向前旋轉(zhuǎn)90度 第二凹槽接觸到蓋頂G并和第二個(gè)半點(diǎn)成直線 此時(shí)鉆頭再次被夾 緊 鉆套又繞回來(lái) 形成第二個(gè)半點(diǎn) 為了清楚地表示夾具和AA 軸的旋轉(zhuǎn) 每個(gè) 停止點(diǎn)沒有用數(shù)據(jù)表示出來(lái) 3 校準(zhǔn) 沒有明確認(rèn)識(shí)磨床的層面就來(lái)校準(zhǔn)機(jī)器這是不可取的 因?yàn)闃?biāo)定不會(huì)因不準(zhǔn)確 地形成或衡量部分而受到影響 雖然測(cè)量角尺寸是不容易的 但是在不知道許多線 性尺寸的情況下仍有可能校準(zhǔn) 要找出 很簡(jiǎn)單 同時(shí)要利用普通的計(jì)量工具 0p 校準(zhǔn) 和 的假設(shè)條件是 該砂輪可沿其軸線旋轉(zhuǎn)同時(shí)能準(zhǔn)確地定位回到了以0QR 前的軸位置 通過(guò)用圓錐指出標(biāo)定桿來(lái)取代磨床的旋轉(zhuǎn)部分 便可找出 如圖 0R 2 中的虛線所示 當(dāng)錐接觸到磨削車輪時(shí) 是基地到尖端的距離 在校準(zhǔn) 時(shí)尖0R0Q 端到基地的距離用 表示 只需要測(cè)量一次 因?yàn)樗c 有一個(gè)恒定的比例 RHR 0 Q坐標(biāo)建立在 V 凹槽上得到的 表示從基地到坐標(biāo)與磨輪交點(diǎn)的距離 7 如圖2所示的虛線 此外 距離L應(yīng)該在重新校準(zhǔn)后才測(cè)量 此時(shí)有 為了在研磨機(jī)上使用很多不同的鉆頭直徑 各種墊片厚度q要求不能太大 如圖 2所示該砂輪左側(cè)可增加L 增加的L 它從最初測(cè)定值增加d 它與這3個(gè)校準(zhǔn)常量有 下列的關(guān)系 公式 6 也可以在磨輪一側(cè)磨削后被用來(lái)校正機(jī)器 砂輪修整是為了產(chǎn) 生一個(gè)小 4 精度 當(dāng) V 凹槽在圖2所示的位置時(shí) 鉆頭和砂輪之間有一個(gè)非常小的差距 缺口 寬度可由下得 Gap width DWS2 當(dāng)斜距離接近其W 2下限時(shí) 缺口寬度約為0 這種差距隨著斜交距離的增大 而增加 忽略這種差距會(huì)在第二個(gè)公式 2 產(chǎn)生的一個(gè)很小的錯(cuò)誤的的 大概為公 式 2 的1 左右 這可能會(huì)導(dǎo)致參數(shù)W的一小部分產(chǎn)生一定程度上的誤差 但這些 是可以接受的 因?yàn)閃是通常是一個(gè)整體而不是一部分 5 討論 這種標(biāo)準(zhǔn)鉆頭磨床所產(chǎn)生的鉆點(diǎn)可以和其他磨床所產(chǎn)生的鉆點(diǎn)可以用許多種方 向來(lái)比較 鉆頭側(cè)表面和其邊沿可以通過(guò)同一個(gè)坐標(biāo)測(cè)量機(jī) CMM 來(lái)測(cè)量 并且 可與帶有標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的磨床所形成的點(diǎn)比較 這將區(qū)分開來(lái) 如果這兩點(diǎn)均是相同的 但是這樣有利于比較 即 通過(guò)CMM 測(cè)量的側(cè)表面再測(cè)量出鉆頭直徑那么磨床可以 旋轉(zhuǎn)形式調(diào)整 這樣產(chǎn)生的點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)磨床上產(chǎn)生的點(diǎn)一樣 以理性的方式 使生產(chǎn) 點(diǎn) 同時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)鉆頭磨床 另一個(gè)比較是將刀具的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)和切點(diǎn)進(jìn)行壽命測(cè)試 但問題是 不同的形狀點(diǎn) 的切削性能具有許多相似點(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)磨床生產(chǎn)出來(lái)的點(diǎn)為新鉆尖的幾何形狀提供一個(gè) 測(cè)試基準(zhǔn) 第三個(gè)比較是檢查外徑上二個(gè)點(diǎn)之間的角和接近尾聲的橫刃上的一個(gè)點(diǎn)角度 這 些角度對(duì)鉆削運(yùn)動(dòng)是至關(guān)重要的 接近尾聲的橫刃上的一個(gè)點(diǎn)角度應(yīng)該大于外徑上 8 二個(gè)點(diǎn)之間的角 這樣將產(chǎn)生良好的鉆井性能 但留下的制作形狀仍不固定 6 結(jié)論 凸輪驅(qū)動(dòng)的機(jī)械研磨機(jī)和計(jì)算機(jī)控制的磨床從一個(gè)點(diǎn)的形狀到另一個(gè)點(diǎn)形狀的 形成能產(chǎn)生各種各樣的點(diǎn) 本文提出的磨床 雖然有點(diǎn)繁瑣的設(shè)置 但可以生產(chǎn)大 批量完全相同的且在點(diǎn)形成時(shí)有高精度的錐點(diǎn) 這一點(diǎn)當(dāng)直徑很小時(shí)尤其重要 因 為它們難以檢查 為了與更多的點(diǎn)比較 這些鉆削可以用于共同圓錐面鉆尖的基準(zhǔn) 測(cè)試 未來(lái)的工作將包括鉆頭后刀面的形狀的設(shè)計(jì)測(cè)量技術(shù)同時(shí)為磨床提供第一步 理性的比較