基于五軸數(shù)控磨床加工的球頭立銑刀數(shù)學模型及仿真研究.pdf

1、本論文在國內(nèi)外關于球頭立銑刀設計、建模、加工等方面研究的基礎上，根據(jù)現(xiàn)有的MK6335A五軸數(shù)控鉆尖磨床刃磨運動的特點，應用微分幾何、包絡與反包絡理論、坐標轉(zhuǎn)換、數(shù)值分析等理論知識，研究了基于五軸數(shù)控磨床加工球頭立銑刀的數(shù)學模型及分析與仿真。其中包括了球頭立銑刀的刃口曲線模型，前、后刀面模型，刀具角度分析，砂輪磨削前、后刀面的刀位軌跡模型，刀位軌跡與機床坐標轉(zhuǎn)換的后置處理，球頭立銑刀的設計與仿真軟件的開發(fā)。本文的研究成果將為實現(xiàn)在現(xiàn)有的

2、五軸數(shù)控鉆尖磨床上加工或修磨球頭立銑刀作準備，其中開發(fā)的設計仿真軟件也是球頭立銑刀的虛擬制造系統(tǒng)研究的基礎。同時它也可為其他類似磨床進行刀具加工或刀具設計的研究提供參考。 首先，本文對傳統(tǒng)的等螺旋角的球頭立銑刀刃口曲線的模型進行了分析，建立了正交螺旋線的刃口曲線模型，并運用螺旋角的定義分析了該刃口曲線的特點。 然后，基于刃口曲線模型、五軸數(shù)控磨床刃磨運動方式和微分幾何的直紋面概念，本文推導與建立了具有等法前角的前刀面和具

3、有等主后角的后刀面的球頭立銑刀數(shù)學模型，并對球頭立銑刀的刀具角度如刃傾角、主前角、法后角、主偏角等參數(shù)進行了求解與分析。還進一步建立了錐形砂輪磨削前刀面和后刀面時的刀位軌跡模型，并研究了刀位軌跡與機床坐標系的轉(zhuǎn)換關系。此外，本文還對球頭立銑刀的自動編程系統(tǒng)進行了研究。 最后，本文應用軟件設計思想，以VC++6.0為軟件平臺，利用MATLAB的COM組件技術與OpenGL控件接口進行軟件編程與開發(fā)，進一步對所建立的球頭立銑刀的各種