球頭銑刀是數(shù)控加工復(fù)雜曲面(尤其是自由曲面)的重要刀具，市場需求量很大。由于球頭銑刀刃形復(fù)雜，目前國內(nèi)外對球頭銑刀的加工大多需在多軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床上實現(xiàn)，由于設(shè)備昂貴(可達(dá)上百萬美元)，因此刀具的單件加工成本較高。為降低刀具加工成本，作者自1991年開始研究球頭銑刀的非數(shù)控加工方法，并與合作研究者一起先后提出了磨制球頭銑刀前刀面、EPS線條 后刀面的數(shù)學(xué)模型，探討了硬質(zhì)合金球頭銑刀的相關(guān)加工模型和球頭銑刀的序列生產(chǎn)問題。在對球頭銑刀的深入研究開發(fā)中，為解決原加工方案中后刀面磨削機(jī)構(gòu)較復(fù)雜的問題，改用平面曲線靠模代替空間曲線靠模進(jìn)行加工并獲得成功，進(jìn)一步降低了銑刀加工成本。
為使同行對球頭銑刀非數(shù)控加工的原理及方法有一個總體概念，本文對幾個文獻(xiàn)中闡述的加工原理及用于最終形成產(chǎn)品的相關(guān)主干數(shù)學(xué)模型作一匯總介紹。