一种麻花钻在机再刃磨方法和装置

本发明涉及机械加工，尤其涉及一种麻花钻在机再刃磨方法和装置。

背景技术：

1、麻花钻制孔过程为半封闭环境，排屑条件差、不易散热，刀具易磨损，随刀具磨损的加剧制孔质量急剧下降，加工毛刺增大、制孔圆度恶化，甚至出现排屑槽堵塞，导致刀具断裂。因此，如何控制钻头磨损在较小的范围内进行加工以保障加工质量，是高质量制孔加工技术亟需解决的问题。

2、相关技术中，在刀具使用一定时间后，在导致严重质量恶化问题之前，将刀换下进行修磨。为了减小刀具修磨的成本，通常会统一回收并在刀具制造单位进行修磨。

3、然而，这种方法在实际应用中暴露出诸多问题。首先，在批量加工过程中需要储备大量的备用刀具，增加了企业的运营成本。其次，精加工时为减小刀具磨损对加工质量影响，会频繁换刀，但刀具一致性、刀具装夹误差等均会造成加工精度的下降。

技术实现思路

1、本发明提供了一种麻花钻在机再刃磨方法和装置，旨在解决现有技术中刀具磨损对加工质量的影响。

2、为解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种麻花钻在机再刃磨方法，所述钻头固定在五轴机床的刀具端，所述刀具端与所述五轴机床的主轴固定，所述五轴机床的工作台固定有打磨装置，所述打磨装置包括转动轴线与所述主轴平行的砂轮，所述方法包括：

3、在钻头坐标系下，确定所述钻头的第一刃磨曲线上任一点的坐标以及向量参数，所述向量参数包括法向量、切向量和锥面母线向量，所述钻头坐标系用于标定所述钻头相对所述砂轮的位移量；

4、将所述第一刃磨曲线转换至工件坐标系，得到所述工件坐标系下的第二刃磨曲线，其中，所述工件坐标系用于标定所述工作台相对所述刀具端的位移量；

5、控制所述砂轮转动，并根据所述第二刃磨曲线控制所述五轴机床工作，以通过所述砂轮对所述钻头进行刃磨。

6、进一步地，在所述根据所述第二刃磨曲线控制所述五轴机床工作，以通过所述砂轮对所述钻头进行刃磨之前，所述方法还包括：

7、控制所述工作台运动，直至所述钻头的直线切削刃与所述砂轮的外周面平行抵接；

8、所述根据所述第二刃磨曲线控制所述五轴机床工作，以通过所述砂轮对所述钻头进行刃磨，包括：

9、将所述钻头的直线切削刃与所述砂轮的外周面平行抵接的位置作为所述工件坐标系的原点；

10、根据所述第二刃磨曲线，控制所述五轴机床的工作台从所述工件坐标系的原点开始运动。

11、进一步地，在所述控制所述工作台运动，直至所述钻头的直线切削刃与所述砂轮的外周面平行抵接的步骤之前，所述方法还包括：

12、确定所述钻头的直线切削刃与所述工件坐标系x轴的夹角；

13、根据所述夹角控制所述五轴机床的主轴转动，以使所述钻头坐标系与所述工件坐标系的三轴方向重合。

14、进一步地，所述工作台上设置有图像获取装置，所述确定所述钻头的直线切削刃与所述工件坐标系x轴的夹角，包括：

15、通过所述图像获取装置获取所述钻头直线切削刃的图片；

16、根据所述图片，确定所述钻头的直线切削刃与所述工件坐标系x轴的夹角。

17、进一步地，所述方法还包括：

18、加工完所述钻头一侧后刀面后，使五轴机床主轴旋转180度，并重复执行所述在所述钻头位置固定的情况下，控制所述砂轮转动，并根据所述第二刃磨曲线控制所述五轴机床的工作台移运动，以通过所述砂轮对所述钻头进行刃磨的步骤。

19、进一步地，所述将所述第一刃磨曲线转换至工件坐标系，得到所述工件坐标系下的第二刃磨曲线，包括：

20、根据所述第一刃磨曲线和转换关系矩阵，得到所述第二刃磨曲线，其中，所述转换关系矩阵t为：

21、

22、其中，escx、escy、escz分别为点m处单位锥母线向量在x、y、z轴的分量，evcx、evcy、evcz分别为点m处单位切向量在x、y、z轴的分量，encx、ency、encz分别为点m处单位法向量在x、y、z轴的分量，xc、yc、zc分别为m点位置坐标。

23、进一步地，所述麻花钻为直线主切削刃锥面后刀面麻花钻，所述第一刃磨曲线为：

24、其中，

25、为锥轴与转轴投影夹角，β为使直线切削刃与圆锥母线重合的旋转角，d为钻尖到锥顶在锥面坐标系中z方向上的距离，θ为半锥角，s为钻轴和锥轴在锥面坐标系中y方向上的距离，t为钻头直线主切削刃外缘转点处的角度参数。

26、本发明第二方面提供一种麻花钻在机再刃磨装置，包括：

27、处理器；

28、用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；

29、其中，所述处理器被配置为加载并执行所述可执行指令以实现本发明第一方面所提供方法的步骤。

30、通过上述技术方案，可以在不拆卸麻花钻的情况下，在钻孔加工的间隙对麻花钻进行打磨，这样可以避免刀具频繁装卸导致的刀具一致性低、刀具装卸误差大的问题。

1.一种麻花钻在机再刃磨方法，其特征在于，所述钻头固定在五轴机床的刀具端，所述刀具端与所述五轴机床的主轴固定，所述五轴机床的工作台固定有打磨装置，所述打磨装置包括转动轴线与所述主轴平行的砂轮，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的麻花钻在机再刃磨方法，其特征在于，在所述根据所述第二刃磨曲线控制所述五轴机床工作，以通过所述砂轮对所述钻头进行刃磨之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的麻花钻在机再刃磨方法，其特征在于，在所述控制所述工作台运动，直至所述钻头的直线切削刃与所述砂轮的外周面平行抵接的步骤之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的麻花钻在机再刃磨方法，其特征在于，所述工作台上设置有图像获取装置，所述确定所述钻头的直线切削刃与所述工件坐标系x轴的夹角，包括：

5.根据权利要求1所述的麻花钻在机再刃磨方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的麻花钻在机再刃磨方法，其特征在于，所述将所述第一刃磨曲线转换至工件坐标系，得到所述工件坐标系下的第二刃磨曲线，包括：

7.根据权利要求1所述的麻花钻在机再刃磨方法，其特征在于，所述麻花钻为直线主切削刃锥面后刀面麻花钻，所述第一刃磨曲线为：

8.一种麻花钻在机再刃磨装置，其特征在于，包括：