基于四轴 CNC 机床的球头立铣刀端刃重磨方案

 

1 

 

引言

在用球头立铣刀切削加工三维曲面零件的过程中，球头立铣刀的端刃容易产生磨损。球头
立铣刀表面几何形状复杂，其端刃的刃磨通常需要在进口五轴联动数控工具磨床上进行 ，
由于机床价格昂贵，造成球头立铣刀端刃的重磨成本很高，因此不少刀具用户采用手工
方式进行球头立铣刀端刃的重磨，修磨效率和刀具精度都难以保证，甚至有的球头立铣
刀只能作一次性使用，造成很大浪费。为了寻求更经济实用的球头立铣刀端刃修磨方法，
笔者提出降低联动轴数、在四轴联动数控机床上实现对球头立铣刀的重新修磨。采用这种
方法，既可降低加工成本、减少刀具浪费，又可提高加工精度与修磨效率，还能更好地发
挥现有机床的作用。

图 1 粗磨时 Z 轴下降高度示意图
 
2 

 

端刃重磨时主要参数的计算

1.粗磨时 Z 轴的下降高度 h 
球头立铣刀端刃磨损后，根据图 1 所示坐标系，球面应沿 Z 轴向下刃磨一定高度，才能
实现正确的端刃曲线的重新修磨。图 1 中 R 为球头立铣刀半径，d 为球头立铣刀端刃侧面
磨损量，h 为应沿 Z 轴向下刃磨的高度，O 为粗磨前球心，O

 

为粗磨后球心。

•

 

端刃侧面磨损时：

由图 1 

   

可知

OA2 =R2-h2 

OA=R-d

 

则有
R2-h2=R2-2Rd+d2

 

即 h= (1) 
式(1)表明当铣刀球头侧面磨损 d 后，粗磨时 Z

 

轴方向应下降的高度为。

•当球头顶部磨损 h 高度时，将球面直接向下刃磨 h 高度即可。
•当端刃球顶和两侧之间磨损时，可参照球头刀刃侧面磨损时的情况进行修磨。