1 序言
在我廠某產品的加工過程中，右側板的加工難度大，精度要求高，板尺寸為2200mmx1650mm，板厚47mm，平行度要求0.04mm，導軌面的平行度要求0.015mm，板的最薄處只有14mm，加工過程中極易變形。板中間有一條深19mm、R60.75mm、長1630mm的圓弧槽，若采用普通鏜削加工，無法加工淺長圓弧槽；若采用球刀進行分層加工，一是加工時間長，二是我廠重型龍門銑床主軸轉速無法達到要求，加工過程中極易產生形變，因此，如何在高效加工的同時還能較好地控制形變已成為實際生產中急需解決的瓶頸問題。
結合以往加工經驗，將萬向角度頭旋轉一個固定角度，利用小刀盤來銑削較長的淺圓弧槽的方案[1]，可解決加工難題。
2 加工原理
將機床主軸（萬向角度頭）傾斜一定角度，用小刀盤沿加工軸線運動軌跡中的一段橢圓弧來近似代替加工圓弧，用較小刀盤加工出大半徑圓弧面，可以先通過理論計算，確定主軸或萬向角度頭的傾斜角度。再通過繪圖軟件確認橢圓弧和實際圓弧的誤差，進行最終加工[2]。
3 設計計算
要想用小刀盤加工出理想的圓弧面，必須先對角度銑頭傾斜角度進行計算，選擇合適大小的銑刀盤，在電腦上進行模擬誤差檢驗[3]。
3.1 角度銑頭應扳角度β
角度銑頭應扳角度B的計算公式如下
式中，d是銑刀直徑(mm)；D是工件圓弧直徑（mm）；h是工件被加工的圓弧弦高（mm） 。
3.2 盤銑刀直徑d的最小與最大極限值的選用
應滿足：所銑削圓弧開口的弦長L≤盤銑刀直徑d≤所銑削圓弧的直徑D?？梢园词剑?）計算出所加工圓弧弦長L
實際選用的銑刀直徑d不得小于L，且越大越好，當?shù)侗P直徑d越接近加工圓弧直徑D時，精度越高，角度銑頭所扳角度越大。
4 加工應用
現(xiàn)將我廠用小直徑銑刀加工大直徑圓弧的銑削方法介紹如下。
4.1 加工參數(shù)的選擇及計算
按圖樣及工藝要求，圓弧槽長1630mm，取加工圓弧槽半徑為60.75mm，直徑121.5mm，加工圓弧弦高為19.75mm，刀盤直徑90~121.5mm。刀盤選用盡量越大越好，剛好我廠有直徑115mm銑刀盤，取刀盤直徑d=115mm，加工圓弧直徑D=121.5mm，加工弦高h=19.75mm代入式（1），計算得β=66.79°，所扳角度在萬向角度頭合理加工范圍內，滿足加工條件。
4.2 利用繪圖軟件檢驗加工中圓弧段精度誤差
如圖1所示，通過CAD軟件將直徑115mm的圓傾斜66.79°后，投影為一個長半軸長115mm、短半軸長105.69mm的橢圓，將加工圓弧直徑121.5mm的圓與橢圓下方的大圓弧相切，截取弦高h=19.75mm，檢查加工圓弧與刀盤傾斜后的橢圓弧的誤差值。
圖1 CAD示意
由圖1可以看出，所加工圓弧與刀盤傾斜后所形成的橢圓弧高度吻合，相差處僅為0.028mm，完全滿足加工要求，此辦法可行。
4.3 加工實例
選用直徑115mm刀盤，將萬向角度頭旋轉66.79°后，進行圓弧面的銑削加工，效率將大大提升。采用此方法適用于加工D值較大、弦高h較小、長度較長的淺圓弧槽，可大大簡化加工步驟，提高加工效率，加工完成后效果如圖2所示。
圖2 加工完成后效果
5 結束語
此方法操作性強，加工效率高，在普通銑床上就可以實現(xiàn)，特別是對于較長的淺圓弧面，對于不好加工、費時費力的情況具有相當大的優(yōu)勢。為保證普通銑床加工圓弧槽的精度及質量，在圓弧近似法原理的基礎上，應科學選擇圓弧面的加工刀具，并合理進行角度銑頭偏轉角度的確定，通過模擬誤差檢驗，保證小刀盤近似銑削圓弧槽的質量及綜合效率。
