整體硬質(zhì)合金球頭銑刀“形-性-用”一體化設計與制造研究.pdf

1、汽車是最重要的交通工具之一，隨著生活水平的提高，人們對家用汽車的個性化需求不斷提高，因此要求汽車企業(yè)推出更多的新車型和不斷對汽車改型換代。而改變汽車外觀則需更新汽車覆蓋件模具，模具制造的效率變得非常重要。刀具技術對于模具制造起重要作用，為了提高加工效率，采用專用刀具加工不同特征的型面，即刀具“專用化”。刀具專用化導致刀具的種類增加，單件的批量降低。因此提高刀具設計與制造準確性、靈活性及適應性對于實現(xiàn)刀具專用化非常重要。
　　為了提

2、高刀具設計和制造的準確性、靈活性和適應性，本文分析了刀具設計過形狀、性能和使用的重要因素及其聯(lián)系，并且分析了刀具磨制過程影響磨削質(zhì)量、精度和靈活性的主要因素；然后為了傳遞設計和制造過程中信息，本文提出了刀具設計和制造特征；在此基礎上，提出了刀具“形-性-用”一體化設計方法和分布式刀具制造方法。
　　為了實現(xiàn)刀具“形-性-用”一體化設計方法，針對其系統(tǒng)數(shù)據(jù)結構復雜性的特點，采用IDEF0功能建模方法架構了刀具設計方法中刀具“形”、“

3、性”和“用”3個模塊的多層結構模型，并開發(fā)了相應的軟件；針對球頭銑刀倒棱刃的模型問題，建立了帶有倒棱球頭銑刀切削刃、倒棱面、倒棱軌跡、前刀面、前刀面軌跡、后刀面和第二后刀面磨削軌跡的數(shù)學模型。
　　為了實現(xiàn)分布式刀具制造方法，研究了刀具制造系統(tǒng)框架和刀具制造過程涉及到的數(shù)學模型。將分布式工藝規(guī)劃思想和功能塊（Function Block（FB））應用于刀具制造系統(tǒng)，建立了刀具制造方法框架，并設計了與刀具制造特征對應 FB及加工整個

4、刀具所涉及到的 FB工作流程；針對刀具制造中數(shù)據(jù)點問題，建立了球頭銑刀倒棱面磨削砂輪軌跡和砂輪矢量模型，并開發(fā)了磨削軌跡離散算法。
　　為了驗證整體硬質(zhì)合金球頭銑刀“形-性-用”一體化設計與分布式刀具制造方法，以具有不同硬度拼接結構的淬硬鋼模型的加工為例，分析了整體硬質(zhì)合金球頭銑刀“形-性-用”一體化設計方法的工作流程，設計了專用刀具；并利用刀具制造軟件中刀具制造模型生成加工程序，采用Saacke UWIF磨削中，磨制了刀具樣件；