锥形球头立铣刀刀刃曲线的光滑过渡

针对锥形球头立铣刀的几何特征,应用广义螺旋运动概念建立刀刃螺旋线的通用数学模型.利用微分几何的基本原理,研究锥形球头立铣刀的刀刃曲线建模方法,设计出一种新的锥形球头立铣刀复合型刀刃曲线,解决了复合型刀刃曲线的光滑过渡问题.应用Matlab软件对所设计的刀刃曲线进行建模和验证,结果表明,本文推导的刀刃曲线的参数方程和复合型刀刃曲线的光滑过渡条件方程合理可行.     

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。     

回转体上等螺旋角螺旋形刀刃的研究

结合加转面上螺旋线的形成，给出了回转面上螺旋线螺旋角的广义定义，并在此基础上推导出了螺旋解角的解析表达式，探讨了回转面上等螺旋角螺旋线的条件，讨论了组合回转面上的等螺旋线的数学方程，所得到的结论为螺旋形刀刃锤急的设计、制造奠定了理论基础。     

“S”形刃球头立铣刀的研究（Ⅰ）──数学模型

在分析球头立铣刀刃磨方法的基础上,建立了“Ｓ”形刃球头立铣刀前、后刀面以及切削刃的数学模型．模型的建立对“Ｓ”形刃球头立铣刀几何参数的分析及优化、切削机理的研究、刃磨参数的选择以及刃磨装置的设计都将具有理论意义;对加快“Ｓ”形刃球头立铣刀的国产化制造具有实用价值．     

“S”形刃球头立铣刀的研究（I）：数学模型

在分析球头立铣刀刃磨方法的基础上，建立了“Ｓ”形刃球头立铣刀前、后刀面以及切削刃的数学模型。模型的建立对“Ｓ”形刃球头立铣刀几何参数的分析及优化、切削机理的研究、刃磨参数的选择以及刃磨装置的设计都将具有理论意义；对加快“Ｓ”形刃球头立铣刀的国产化制造具有实用价值。     

新型球头立铣刀刃磨加工研究(Ⅰ)

提出了一种运动关系简明、刃磨加工调整参数较少的球头立铣刀前刀面加工数学模型,同时对球头立铣刀前刀面刃磨参数进行优化,保证了球刃前刀面与周刃前刀面的光滑连接和良好的“S”形刃形。     

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。     

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。     

一种球头铣刀“S”形刃口曲线的数学建模方法

为了简化球头铣刀"S"形刃口的数学模型,推导两个空间平面与球面相交而成的复合型刃口曲线方程,提出并应用了"单球法"和"双球法"两种数学建模方法,并推导了球头铣刀球面部分平面刃口曲线偏转角和螺旋角的数学表达式.结果表明:偏转角和螺旋角两者相等,可以简化球面部分平面刃口曲线的数学模型,既降低了平面刀刃曲线的推导过程的复杂性,同时又为两个或多个空间平面与球头铣刀球面部分相交而成的复合型刃口曲线方程的建模提供了一种有效方法.     

等螺旋角锥铣刀的加工法

提出了一种在万能铣床上实现等螺旋角锥铣刀的加工方法,并介绍了利用该方法加工锥铣刀时工作铣刀的运动方程,测试结果证明了这种方法的正确性和实用性。     

前角可控的等螺旋角锥形铣刀三轴数控加工原理

根据等螺旋角、前角按给定的规律变化的要求，推导出了锥形铣刀前刀面法矢的表达式，给出了精确保证前刀面法矢的数控加工运动的计算方法，并证明了通过三轴联动数控加工就可以达到等螺旋角、前角按一定规律分布（可控）的要求．采用计算机图形模拟技术模拟了不同端面前刀面的形成过程，由图形模拟结果还可以判断前刀面是否发生过切干涉以及容屑槽深度是否合理     

面向球头铣刀多轴铣削加工的铣削力系数辨识

提出了一种适用于球头铣刀多轴铣削加工的铣削力系数辨识方法.首先,将剪切力系数考虑为轴向位置角κ的多项式函数,推导了基于平均铣削力的铣削力系数辨识模型.然后,设计了多组刀具轴线与工件表面夹角不同的槽切铣削实验来实现铣削力系数辨识,以保证通过实验辨识得到的铣削力系数包含了球头铣刀不同姿态切削对铣削力的影响因素.最后,通过实验验证了该方法的正确性和可靠性.实验结果表明,该辨识方法相比于基于瞬时铣削力的辨识方法具有更好的抗干扰能力和更高的辨识精度,适用于球头铣刀多轴铣削加工的铣削力预测.     

球头铣削切削力预测模型的解析计算

针对用于加工复杂曲面的球头铣刀,首先建立刀具刃口曲线的空问模型,然后从理论出发分析离散单元的铣削力的变化,最终建立了一个适用于球头铣刀铣削的三维铣削力模型。该模型包括球头铣刀的几何特征和铣削力的计算。利用该模型,可对在不同切削参数下的铣削过程的切削力进行预测。     

球头铣刀加工钛合金零件的铣削力特性

在钛合金的铣削加工过程中,切削力特性将对零件的最终加工质量有重要的影响.对用球头铣刀铣削钛合金工件的切削力特性进行研究.首先建立了用球头铣刀对Ti-6Al-4V铣削加工的切削力数学模型,并通过编写程序求解得出了瞬时切削力及其变化规律;其次建立了球头铣刀对Ti-6Al-4V铣削加工的有限元仿真分析模型,获得了铣削过程中铣削区域的应力场、温度场等;最后设计并完成了切削力测试实验,将得到的实验数据进行了正交分析.结果表明切削参数对平均铣削力影响程度大小的顺序为:轴向切深、每齿进给量、径向切深和主轴转速.     

二轴联动NC加工回转刀具的几个问题

介绍了回转铣刀刃口曲线与二轴联动ＮＣ进给速度设计、实得沟槽等通用数学模型,并结合球头和带角圆两类铣刀进行了计算机模拟和后处理,为这类铣刀二轴联动ＮＣ加工提供了依托。     

等基圆锥齿轮的齿面几何与修形分析

以数控加工理论为基础,阐述了等基圆锥齿轮的基本原理,提出了指状铣刀仿形加工等基圆曲线齿锥齿轮的齿线和齿廓修形方法;确定了加工等基圆锥齿轮的指状铣刀的设计原则和设计参数;导出了计入齿线和齿廓修形的齿面方程和齿根过渡曲面方程·等基圆锥齿轮的齿线是一条特殊曲线,其凹凸方向与传统曲线齿锥齿轮齿线的凹凸方向相反,必须采用数控方法加工;通过铣刀廓线修形可实现齿轮齿廓修形,沿理论齿线的法向移动刀具可实现齿线修形;通过齿线和齿廓组合修形实现齿面修形·为齿面曲率分析、啮合分析及强度计算奠定了基础·     

铣刀参数对薄壁零件铣削稳定性的影响

本文通过对斜角切削的几何关系进行分析,得到了斜角切削参数和切削力系数之间的关系表达式,从而在理论上得到了铣刀参数和切削颤振之间的数学关系表达式。并在此基础上研究了在相同的铣削参数条件下,铣刀螺旋角和法向前角对于铣削稳定性的影响,绘制了不同铣刀参数下的轴向切深、径向切深和主轴转速的三维稳定性图。通过对不同参数下稳定性图的研究,发现随着螺旋角和法向前角的增加,铣削的稳定性逐渐增加。     

3维刀具半径矢量在数控编程中的应用研究

由两维刀具半径矢量,弓j出3维刀具半径矢量的概念和补偿原理．通过分析球头铣刀3维刀具半径矢量及球心坐标的计算方法,应用宏程序功能实现光滑连续曲面的数控加工．该方法无加工原理性误差,程序简洁,易于实现参数化加工．经过在FANUC一0iM系统3坐标立式数控铣床上对凹椭球曲面编程加工验证,效果较好．     

铣削表面微观几何形貌仿真方法研究

通过表面微观几何形貌仿真,可以预测被加工表面粗糙度,为合理选用切削用量提供科学依据。以常见的球头铣刀、面铣刀、圆柱铣刀为例,研究了铣削表面微观几何形貌仿真建模方法,开发了相应的仿真软件系统。通过仿真分析与实验结果对比,证明所建立的仿真系统是可行、有效的。