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下刀

文章日期：2013-01-21 10:47




銑刀在XY平面上直線前進銑削時，刀片的運動軌跡似正擺線，如下
http://www.youtube.com/watch?v=ijUvW7-8g_E&feature=share
但是當銑刀螺旋下刀銑時，刀片的運動軌跡似內擺線 :

http://www.youtube.com/watch?v=yUWTObO4dvI

銑刀之下刀一般分有垂直下刀、斜下刀、螺旋下刀。
若是採用整體式的端銑刀，只要刀體及機台剛性夠，
就沒下刀限制，但是若用捨棄式刀片的銑刀，
由於底刃範圍有限，就有
1.斜下刀時的刀角限制
2.螺螺旋下刀時之先期搪孔限制。
                  

                                  斜下刀時的阿法刀角限制
  


                       螺旋下刀時之擺線軌跡
 


 螺螺旋下刀影片 : http://www.youtube.com/watch?v=5bMh07nkfQQ
                               


             螺螺旋下刀時之先期搪孔限制
上圖的基圓就是所要搪之孔，滾圓就是刀頭，

"軌跡點之中心距"就是刀頭上刀片某點距刀頭中心之距離，
此點如圖所示是呈內擺線運動，http://www.youtube.com/watch?v=OlkDDcA71-g
依此軌跡加工，工件中央切不到之處，必需先搪一孔，
其所搪之最小孔徑 = 2*[ 軌跡點之中心距-(基圓半徑-滾圓半徑) ] ，
如果令上式等於零，則表示不用搪孔，亦即 : 
當 軌跡點之中心距 = 基圓半徑-滾圓半徑時，便可不搪孔..
用白話來說 : 如果 刀片之中心距( 軌跡點之中心距) = 刀頭半徑(滾圓半徑)
則螺旋下刀孔之半徑(基圓半徑) =  2*刀頭半徑，便可不搪孔..
請參考這個影片的第58秒之處 https://www.youtube.com/watch?v=liBecLivkc4，此時所切的的材料厚度會如絃月一般


螺旋下刀時之進給
刀頭中心繞工件的孔中心旋轉 ，刀片繞刀頭中心旋轉 ，則刀片呈行星式運動，當刀片旋向與刀頭旋向接近時，刀片在xy平面上的切削隙角會相形變小，反之，若刀片旋向與刀頭旋向呈相反之時，刀片在xy平面上的切削隙角會相形變大，當隙角變小時，如果小至6度以下，很容易引來阻力與磨耗..
此外，由於螺旋下刀，刀片會漸次往下銑削，此時如果刀片往下進給的速率越大，也會使的刀片在z方向的切削隙角(如下圖所示)相形變小，如下圖所示，因此因磨擦所產生的熱也會比較大.... 

   





       



註:

擺線有分：正擺線、外擺線(epicycloid)、內擺線(hypocycloid)，請參考http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%91%86%E7%BA%BF
如果滾圓上的軌跡點不在滾圓滾動的圓周上(滾圓內部與外部皆可)，此三種擺線還可變化成延伸正擺線、延伸外擺線(外次擺線epitrochoid)、延伸內擺線(內次擺線hypotrochoid)，一般說來，圓內部的點所描繪的旋輪線稱為短擺線 (curtate cycloid)；圓外部的點所描繪的旋輪線稱為長擺線 (prolate cycloid)。短擺線與長擺線合稱為次擺線 (trochoid）。請參考http://episte.math.ntu.edu.tw/articles/sm/sm_20_11_1/index.html
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