新型球头立铣刀刃磨加工研究(Ⅱ)——后刀面数学模型及其加工实现

在已建立的球头立铣刀前刀面加工数学模型的基础上,根据微分几何理论建立了后刀面的加工数学模型,分析了加工中前刀面与后刀面的坐标系的空间运动关系,并讨论了后刀面的加工实现问题。结果表明,采用多轴联动的工具磨床,可以实现球头立铣刀后刀面的磨削加工。     

环形刀3轴铣削小曲率面的刀具切触几何分析

针对球头刀在3轴或3+2轴机床加工小曲率面存在效率低的问题,对使用环形刀加工汽车模具的相关问题进行了研究.为有效分析刀具的铣削性能,提出以刀具单次独立切入工件的有效切削带宽代替加工带宽.基于几何切触关系,分别分析了环形刀与球头刀和曲面刀触点处的切削速度,并提出基于刀具切入工件部分在刀触点切平面内的投影,建立3轴铣削条件下有效切削带宽与刀具、曲面坡度、切深、进给方向等参数间的数学模型,为环形刀在3轴加工中的刀路优化提供依据.小曲率面加工实验表明:与球头刀相比,环形刀可提高加工效率27.27%,并能够抑制毛刺的产生,且具有较好的表面质量.     

PMAC在球头立铣刀前刀面刃磨加工中的应用

首先提出了球头立铣刀前刀面的加工数学模型,根据PMAC可实现多轴控制特点,设计了一台四轴联动的球头立铣刀专用刃磨设备,实验验证了球头立铣刀前刀面数学模型的正确性及刃磨设备的可行性。     

关于圆柱形球头立铣刀结构的研究

圆柱形球头立铣刀是一种高效刀具。本文推导出球头立铣刀周齿螺旋面、Ｓ刃前刀面的数学模型，Ｓ刃的方程式以及刃磨Ｓ刃时运动参数的关系，并初步探讨了周齿螺旋面与Ｓ刃前面的光滑连接问题。     

新型球头立铣刀数学模型的研究

在分析现有的球头立铣刀的刃磨方法的基础上,提出了一种新的球头立铣刀前刀面的刃磨方法,在此基础上根据运动关系,建立了该方法的数学模型,给出了前刀面的方程。并对该方法中存在的问题以及需要继续研究的内容进行了讨论。     

球头铣刀刀刃曲线的光滑设计

按球头铣刀的平面刀刃曲线的定义,基于球头刀刃与特种回转面形刀体上的螺旋刃在交点处应满足一阶连续的条件,建立了球头刀刃曲线的几何模型．在该几何模型的求解过程中,截球头平面及刀体与球头的相对位置被完全定义．最后本文给出了计算实例．     

数控刻楦刀位点算法研究

针对现有刻楦系统存在的不足提出了新的鞋楦数控加工原理，并以该原理为基础进行了详细的数控刻楦刀位点算法分析。该算法采用当今加工自由曲面最流行的球头铣刀作为加工刀具，解决了刀位点计算复杂的问题，使鞋楦数控加工位点的计算时间大大缩短，提高了设计效率，而且刻楦工艺灵活，精度也得到了保证。     

一种无干涉曲面刀具路径生成算法

基于曲面侵害技术,介绍了一种无干涉刀具路径生成算法,该算法能够对加工条件的变化（如刀具直径变化）做出快速响应,实时产生可靠的无干涉刀具路径。仿真结果证明了对于各种刀具（包括球头刀及非球头刀）都是适用的,刀具变化时能很快地生成无干涉刀具路径。     

一种无干涉曲面刀具路径生成算法

基于曲面分割技术 ,介绍了一种无干涉刀具路径生成算法 ,该算法能够对加工条件的变化 (如刀具直径变化 )做出快速响应 ,实时产生可靠的无干涉刀具路径 .仿真结果证明了对于各种刀具 (包括球头刀及非球头刀 )都是适用的 ,刀具变化时能很快地生成无干涉刀具路径     

圆环面刀具数控加工刀具路径规划

研究了数控加工中圆环面刀具路径规划,建立圆环面刀具数学模型,从刀位点计算、曲面边界离散、相邻刀轨计算等方面确定刀具路径规划算法.最后,利用Matlab工具编程对路径规划算法进行了具体实现,通过计算基于圆环面刀具的刀位点数据,拟合生成刀具轨迹,同时利用UG软件采用球头刀对相同曲面进行加工路径仿真,通过两者比较,可以得出圆环面刀具加工效率更高的结论.     

平头铣刀与带角圆铣刀的选择

根据平头铣刀和带圆角铣刀在ＮＣ加工中的状态，分析各自的优势，建立了相应的几何模型，并用计算机模拟作出了定性分析，得到了一系列有价值的结果，为ＮＣ加工复杂曲面提供媚具选择的依据。     

圆柱直齿轮铣削加工无干涉刀具路径规划

针对圆柱直齿轮的多轴铣削精加工, 提出一种无干涉刀具路径规划方法. 首先,建立齿轮包络铣削运动模型,准确描述铣刀和工件之间的运动关系;其次,在齿轮齿廓精确模型描述的基础上,通过残留高度曲线与刀具圆弧的求交,计算出残留高度点;根据残留高度点到刀具圆弧中心之间的距离等于刀具半径,计算出刀具路径曲线上的下一刀位点;依次递推计算出等残留高度进给下的所有刀位点;再次,以等残留高度刀位点计算结果为基础,残留高度约束下,计算出等弧长进给和等径向进给的刀位点;然后,通过距离法判断刀具与工件是否存在全局干涉,给出刀具不同刀位点对应的刀偏角,局部干涉通过调整刀具半径来避免;最后,通过仿真计算实例验证所提出方法的可行性和有效性.     

基于无瞬心包络法的偏心螺杆成型铣刀研究

根据偏心螺杆的形状和特征参数,建立了偏心螺杆的螺旋曲面方程;基于无瞬心包络法,从成型铣刀与偏心螺杆的相对运动关系出发,依据成型铣刀与螺杆的啮合条件,建立其接触线方程.由接触线围绕铣刀轴线回转形成回转面的轴向截形,推导出铣刀刀刃的廓形方程.进一步分析了成型铣刀用钝重磨后引起加工误差的原因,以阿基米德螺线为基础建立铣刀的齿背曲线方程,得到具有恒定后角的铣刀廓形方程.仿真结果表明,成型铣刀的廓形与偏心螺杆螺旋曲面吻合良好,设计的成型铣刀廓形方程符合加工要求.     

成形铣刀的计算机辅助设计

本文应用模块化设计理论,研制出了成形铣刀计算机辅助设计系统,对于设计不同类型的成形铣刀,只要输入待加工工件的廓形参数,计算机就可以快速准确地完成参数计算,结构设计,并绘出实际尺寸的成形铣刀工作图纸。该软件包的铣刀齿形设计模块适用于加工螺旋面用盘状成形铣刀和指状铣刀。并可用于设计带正前角的铣力齿形。该软件由BASLCA语言编制,在autoCAD支持下运行,并在IBMPC/XT机上通过。     

基于Solidworks的铲齿装配与运动仿真设计

用solidworks完成了铲齿成形铣刀的设计,并依据工件廓形及铲齿成形铣刀廓形进行了铲齿车刀、凸轮、铲齿成形铣刀的三维设计。根据铲齿成形铣刀齿背曲线的形成原理,进行了三维装配及铲齿运动的动态仿真,为铲齿成形铣刀的设计及铲磨干涉检测打下了理论基础。     

21″铣刀盘内外刀片刃磨夹具体的设计

弧齿锥齿轮是减速箱中的重要零件,其轮齿是用圆形端铣刀盘切制的,对于直径较大的铣刀盘的刀头是镶在刀体上的。在切削过程中,刀片不断磨损,需要及时刃磨铣刀片的前面,以保持刀片切削刃口的锋利。通过对夹具体的锯齿状角度设计可以实现在平面磨床上对铣刀头刃磨,以保证铣刀头具有良好的前角。     

空间刀具半径补偿原理和公式

为了研究四轴数控侧铣刀具的半径补偿原理,用坐标旋转变换,将四轴侧铣简化为三轴侧铣的情况,然后借用三轴侧铣加工的刀具半径补偿原理和公式.     

The Design of Form Milling Cutter as the Curve of the Back of Tooth Is Logarithmic Spiral

Form milling cutter is built-for-purpose cutter which process the form surface, for example, usually process male and female circular arc face and form trench and so on. From the traditional concept, form milling cutter is divided into pointed tooth and relieving follow its structure. Relieving shaped cutter is more convenient than pointed tooth milling cutter, because only its rake face is needed to grind after it turn into blunting, so the current books which are used in college almost select relieving ...     

圆弧曲面加工铣削力预报解析模型

为了控制在多轴机床上对圆弧曲面进行精确的铣削加工,建立了铣削力解析模型。在加工过程中为了保证加工的精度,铣刀与被加工表面之间保持垂直,这就造成了瞬时未变形切屑厚度在铣刀轴线方向上是一个变量。因此圆弧曲面铣削加工是一个动态切削过程。将铣刀沿轴线方向划分成若干微段,每个微段的切削看作一个稳态切削,根据已有的稳态过程铣削力模型,可以得到在每个微段上单位铣削力模型,然后沿轴线方向积分得到圆弧曲面铣削加工铣削力解析模型。通过实验,验证了该模型的有效性。