整體硬質(zhì)合金立銑刀計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)研究.pdf

1、高速加工刀具技術(shù)是影響高速加工的關(guān)鍵因素之一，高速切削刀具的設(shè)計(jì)、制造要求高、難度大，國(guó)內(nèi)高速刀具的設(shè)計(jì)、制造能力較弱，我國(guó)的制造企業(yè)每年從國(guó)外進(jìn)口高速刀具費(fèi)用巨大，且逐年增加。為降低刀具成本，改變生產(chǎn)受制于人的局面，特提出建立一套整體硬質(zhì)合金立銑刀的設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)的研究課題，作為最終實(shí)現(xiàn)數(shù)控刀具的國(guó)產(chǎn)化，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)高速加工鋁合金刀具設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域的空白的一個(gè)重要的輔助工具。 立銑刀設(shè)計(jì)研究的根本是通用數(shù)學(xué)模型的建立，本文首先討論了

2、復(fù)雜螺旋刀具的螺旋刃線和螺旋面的通用數(shù)學(xué)模型，并介紹了復(fù)雜數(shù)控刀具在各種回轉(zhuǎn)輪廓下的刃線結(jié)構(gòu)，同時(shí)根據(jù)矩陣變換原理推導(dǎo)出基于該螺旋線的通用螺旋面數(shù)學(xué)方程。 針對(duì)正向設(shè)計(jì)中螺旋槽和砂輪的特征線的求解問(wèn)題，研究了其計(jì)算機(jī)輔助求解方法，并將此方法應(yīng)用于所開發(fā)的參數(shù)化建模模塊中刀具實(shí)體截面線的計(jì)算，同時(shí)對(duì)銑刀螺旋槽參數(shù)的計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo)。在同一數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合銑刀制造工藝推導(dǎo)了銑刀數(shù)控磨削加工過(guò)程中砂輪姿態(tài)的計(jì)算過(guò)程，用于針對(duì)各

3、種數(shù)控磨床加工參數(shù)的計(jì)算機(jī)輔助參數(shù)計(jì)算模塊和銑刀磨削加工運(yùn)動(dòng)仿真模塊中。 結(jié)合以上討論的銑刀的數(shù)學(xué)模型和銑刀磨削制造參數(shù)計(jì)算的通用數(shù)學(xué)模型開發(fā)了整體硬質(zhì)合金立銑刀的設(shè)計(jì)制造集成系統(tǒng)，研究了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)包括銑刀螺旋槽參數(shù)計(jì)算模塊、銑刀三維參數(shù)化建模模塊、銑刀磨削運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算模塊和銑刀磨削加工運(yùn)動(dòng)仿真分析模塊，建立了能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)模塊間數(shù)據(jù)集成的整體程序架構(gòu)。驗(yàn)證了本文提出的通用數(shù)學(xué)模型的正確性。最后通過(guò)軟件的測(cè)試確