本技術(shù)涉及砂輪設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著電子設(shè)備和趨向精密化和集成化發(fā)展，對(duì)印制電路板(pcb)鉆孔加工的要求日趨嚴(yán)苛。其中，鉆針的一致性是保證加工一致性的重要前提。而開槽砂輪作為對(duì)鉆針排屑槽開槽的重要工具，其修磨后的廓形是影響鉆針形態(tài)的重要因素。

2、目前，開槽砂輪的截面輪廓廓形一般包括兩個(gè)直線段和兩個(gè)或以上圓弧段，圓弧段位于兩個(gè)直線段之間，且直線段和與其相鄰的圓弧段相切，實(shí)際工作中，工作人員通常將兩個(gè)直線段的角度固定，只對(duì)兩個(gè)直線段之間的圓弧段基于經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)整，從而得到符合加工要求的砂輪的截面輪廓廓形，但該方法在實(shí)際應(yīng)用中耗時(shí)耗力且不利于管控鉆針的一致性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)旨在提供一種鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，可以解決上述背景技術(shù)中存在的開槽砂輪修磨效率低和一致性不好管控的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，包括：

3、獲取所述鉆針的結(jié)構(gòu)參數(shù)；

4、獲取所述鉆針的排屑槽和刀面相交所形成的五個(gè)或五個(gè)以上特征點(diǎn)；

5、根據(jù)所述鉆針的結(jié)構(gòu)參數(shù)，構(gòu)建各所述特征點(diǎn)所在螺旋線的方程；

6、獲取所述排屑槽的一槽截面與各所述螺旋線相交所形成的交點(diǎn)坐標(biāo)；

7、根據(jù)砂輪的偏置角和各所述交點(diǎn)坐標(biāo)得到砂輪截面輪廓上分別對(duì)應(yīng)各所述交點(diǎn)坐標(biāo)的輪廓坐標(biāo)：

8、根據(jù)所述輪廓坐標(biāo)以及所述砂輪截面輪廓的預(yù)設(shè)參數(shù)，得到所述砂輪截面輪廓的圓心坐標(biāo)、輪廓半徑和圓心角。

9、可選地，所述排屑槽與刀面相交形成若干線段，所述特征點(diǎn)包括定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)，所述定點(diǎn)為所述線段的端點(diǎn)，每一所述線段上具有所述動(dòng)點(diǎn)，所述動(dòng)點(diǎn)為所述線段上除端點(diǎn)以外的任意至少一點(diǎn)。

10、可選地，所述鉆針的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：半徑r、芯厚w、螺旋角后刀面角β、鉆尖角α、土地角γ、橫刃與中心線的夾角λ、排屑槽軸截面的徑向變化率ω和所述排屑槽軸截面的軸向變化率v；

11、所述根據(jù)所述鉆針的結(jié)構(gòu)參數(shù)，構(gòu)建各所述特征點(diǎn)所在螺旋線的方程，包括：

12、根據(jù)所述鉆針的芯厚w、半徑r、后刀面角β、鉆尖角α、土地角γ以及橫刃與中心線的夾角λ，得到所述特征點(diǎn)在空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；

13、根據(jù)所述排屑槽軸截面的徑向變化率ω和所述排屑槽軸截面的軸向變化率v，得到各所述特征點(diǎn)與其在任一所述排屑槽軸截面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系；

14、根據(jù)螺旋角和半徑r，得到所述排屑槽軸截面的徑向變化率ω和所述排屑槽軸截面的軸向變化率v的關(guān)系；

15、結(jié)合各所述特征點(diǎn)的坐標(biāo)值、所述坐標(biāo)關(guān)系以及所述排屑槽軸截面的徑向變化率ω和所述排屑槽軸截面的軸向變化率v的關(guān)系，構(gòu)建各所述特征點(diǎn)所在螺旋線的方程。

16、可選地，以所述鉆針的鉆尖為原點(diǎn)，以所述中心線在所述鉆針端面的投影所在的直線為x軸，以所述鉆針的軸線所在的直線為z軸，建立所述空間直角坐標(biāo)系；

17、所述特征點(diǎn)所在的螺旋線的方程為：

18、

19、其中，r為所述特征點(diǎn)所在的螺旋線的半徑，

20、

21、其中，x、y、z分別為所述螺旋線上的點(diǎn)在x軸、y軸和z軸上的坐標(biāo)，mi為所述螺旋線在x軸的相位，ni為所述螺旋線在y軸的相位，mi和ni由第i個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)值代入所述螺旋線方程得到，i∈[1，q]，q為特征點(diǎn)的數(shù)量。

22、可選地，所述獲取所述排屑槽的一槽截面與各所述螺旋線相交所形成的交點(diǎn)坐標(biāo)，包括：

23、獲取所述排屑槽的一槽截面的平面方程；

24、聯(lián)立所述平面方程和各所述特征點(diǎn)所在的螺旋線方程，得到所述交點(diǎn)坐標(biāo)。

25、可選地，以所述鉆針的鉆尖為原點(diǎn)，以所述中心線在所述鉆針端面的投影所在的直線為x軸，以所述鉆針的軸線所在的直線為z軸，建立空間直角坐標(biāo)系；

26、所述平面方程為：

27、

28、所述輪廓坐標(biāo)的計(jì)算公式為：

29、y′pi＝y(tǒng)′i

30、

31、其中，x′i、y′i和z′i分別為所述交點(diǎn)坐標(biāo)在x軸、y軸和z軸的值，x′pi、y′pi和z′pi分別為所述輪廓坐標(biāo)在x軸、y軸和z軸的值，θoffset為所述砂輪的偏置角，為所述鉆針的螺旋角，i∈[1，k]，k為所述螺旋線的數(shù)量。

32、可選地，所述輪廓坐標(biāo)包括定點(diǎn)輪廓坐標(biāo)和動(dòng)點(diǎn)輪廓坐標(biāo)，所述定點(diǎn)輪廓坐標(biāo)根據(jù)所述砂輪的偏置角和所述定點(diǎn)對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)坐標(biāo)確定；所述動(dòng)點(diǎn)輪廓坐標(biāo)根據(jù)所述砂輪的偏置角和所述動(dòng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)坐標(biāo)確定；

33、所述根據(jù)所述輪廓坐標(biāo)以及所述砂輪截面輪廓的預(yù)設(shè)參數(shù)，得到所述砂輪截面輪廓的圓心坐標(biāo)、輪廓半徑和圓心角，包括：

34、根據(jù)所述輪廓坐標(biāo)，確定目標(biāo)中垂線；所述目標(biāo)中垂線為相鄰的所述定點(diǎn)輪廓坐標(biāo)和所述動(dòng)點(diǎn)輪廓坐標(biāo)的連線的中垂線；

35、確定相鄰的兩個(gè)所述定點(diǎn)輪廓坐標(biāo)之間的所述目標(biāo)中垂線兩兩相交的交點(diǎn)，得到圓心坐標(biāo)；

36、通過計(jì)算所述圓心坐標(biāo)與所述圓心坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的輪廓坐標(biāo)之間的距離，得到所述砂輪截面輪廓的輪廓半徑；

37、根據(jù)所述圓心坐標(biāo)、所述輪廓半徑、所述輪廓坐標(biāo)以及所述砂輪截面輪廓的預(yù)設(shè)參數(shù)，確定所述砂輪截面輪廓的圓心角，或根據(jù)所述圓心坐標(biāo)、所述輪廓坐標(biāo)以及所述砂輪截面輪廓的預(yù)設(shè)參數(shù)，確定所述砂輪截面輪廓的圓心角。

38、可選地，所述預(yù)設(shè)參數(shù)包括所述砂輪截面輪廓的直線段的開口角度。

39、可選地，所述排屑槽和所述刀面相交形成主切削刃和后刃，所述主切削刃和所述后刃相交形成三個(gè)所述定點(diǎn)，所述主切削刃和所述后刃上分別形成所述動(dòng)點(diǎn)。

40、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，可實(shí)現(xiàn)上述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法。

41、在本申請(qǐng)中，根據(jù)鉆針的結(jié)構(gòu)參數(shù)，構(gòu)建鉆針的排屑槽和刀面相交所形成的五個(gè)或五個(gè)以上特征點(diǎn)所在的螺旋線的方程，并根據(jù)砂輪的偏置角以及排屑槽的一槽截面與各螺旋線的交點(diǎn)坐標(biāo)，得到砂輪截面輪廓上分別對(duì)應(yīng)各交點(diǎn)坐標(biāo)的輪廓坐標(biāo)，利用輪廓坐標(biāo)和砂輪截面輪廓的預(yù)設(shè)參數(shù)即可確定砂輪截面輪廓各圓弧段的圓心坐標(biāo)、輪廓半徑和圓心角，由此確定砂輪的截面輪廓廓形。該方法可直接根據(jù)鉆針的結(jié)構(gòu)參數(shù)反推得到符合加工要求的砂輪的截面輪廓廓形，無需進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)和調(diào)整，極大的節(jié)省了人力，并提高了砂輪的截面輪廓廓形的設(shè)計(jì)效率，同時(shí)有利于管控鉆針的一致性。

技術(shù)特征：

1.一種鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述排屑槽與刀面相交形成若干線段，所述特征點(diǎn)包括定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)，所述定點(diǎn)為所述線段的端點(diǎn)，每一所述線段上具有所述動(dòng)點(diǎn)，所述動(dòng)點(diǎn)為所述線段上除端點(diǎn)以外的任意至少一點(diǎn)。

3.如權(quán)利要求1所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

4.如權(quán)利要求3所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

5.如權(quán)利要求1所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

6.如權(quán)利要求5所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

7.如權(quán)利要求2所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

8.如權(quán)利要求7所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)參數(shù)包括所述砂輪截面輪廓的直線段的開口角度。

9.如權(quán)利要求2所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述排屑槽和所述刀面相交形成主切削刃和后刃，所述主切削刃和所述后刃相交形成三個(gè)所述定點(diǎn)，所述主切削刃和所述后刃上分別形成所述動(dòng)點(diǎn)。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種鉆針開槽砂輪廓形的設(shè)計(jì)方法及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括：根據(jù)鉆針的結(jié)構(gòu)參數(shù)，構(gòu)建鉆針的排屑槽和刀面相交所形成的五個(gè)或五個(gè)以上特征點(diǎn)所在的螺旋線的方程，并根據(jù)砂輪的偏置角以及排屑槽的一槽截面與各螺旋線的交點(diǎn)坐標(biāo)，得到砂輪截面輪廓上分別對(duì)應(yīng)各交點(diǎn)坐標(biāo)的輪廓坐標(biāo)，利用輪廓坐標(biāo)和砂輪截面輪廓的預(yù)設(shè)參數(shù)即可確定砂輪截面輪廓各圓弧段的圓心坐標(biāo)、輪廓半徑和圓心角，由此確定砂輪的截面輪廓廓形。該方法可直接根據(jù)鉆針的結(jié)構(gòu)參數(shù)反推得到符合加工要求的砂輪的截面輪廓廓形，無需進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)和調(diào)整，極大的節(jié)省了人力，并提高了砂輪的截面輪廓廓形的設(shè)計(jì)效率，同時(shí)有利于管控鉆針的一致性。

技術(shù)研發(fā)人員：朱水生,王馨,張麗,王崇,王俊鋒,王正齊,李超,李良,譚芒飛,王杰平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南陽鼎泰高科有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30