隨著航空、航天和汽車等制造業(yè)的發(fā)展,出現(xiàn)了越來越多的新材料（復(fù)合材料、鈦合金、鎳基合金等）,這些材料大都是難加工材料。傳統(tǒng)的刀具難以實現(xiàn)這些材料的加工。整體硬質(zhì)合金立銑刀具有良好的切削性能和較高的表面加工精度,因此被廣泛應(yīng)用于這些材料的加工。但是由于立銑刀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,種類繁多,目前我國整體硬質(zhì)合金立銑刀加工依賴國外的磨削軟件。為了填補(bǔ)國內(nèi)整體硬質(zhì)合金立銑刀磨削軟件方面的不足,本文在國家科技重大專項（2018ZX04041001）的支持下與國內(nèi)最大硬質(zhì)合金立銑刀生產(chǎn)廠家株洲鉆石切削刀具股份有限公司合作,開展了以下內(nèi)容的研究工作:整體硬質(zhì)合金立銑刀磨削模型。根據(jù)磨削加工過程中砂輪與棒料相對運動軌跡,對立銑刀的不同特征建立磨削數(shù)學(xué)模型。立銑刀的周刃特征是由砂輪做螺旋運動形成的,因此在立銑刀刃線上任意點處砂輪與棒料的相對位姿是不變的�；谶@種不變性,本文在自然軸坐標(biāo)系下建立了螺旋槽和周刃后刀面的磨削模型,即砂輪端面法矢量和中心坐標(biāo)方程。因為砂輪在端刃特征加工過程中的磨削軌跡通常為空間直線或圓弧,所以可以通過特殊位置砂輪位姿推導(dǎo)出整個加工過程中的砂輪的位姿。本文通過該方法建立了立銑刀端刃特征磨削... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１整體硬質(zhì)合金立銑刀特征??Ｆｉｇ．?２．?１?Ｆｅａｔｕｒｅｓ?ｏｆ?Ｓｏｌｉｄ?Ｃａｒｂｉｄｅ?Ｅｎｄ?Ｍｉｌｌ??周刃特征是砂輪做空間螺旋運動形成的，其形狀和空間幾何關(guān)系比較復(fù)雜

有１Ａ１。碗型砂輪常用于刀具端齒、??周齒后刀面的加工，常用型號有１丨Ｖ９。碟形砂輪用于刀具端齒、球頭的前刀面及截短齒??的加工，常用的型號有１２Ｖ９。整體硬質(zhì)合金立銑刀的加工工序：開槽一磨削周刃后刀??面一端刃容屑槽磨削一端刃后刀面磨削。根據(jù)立銑刀的加工工序和各個型號標(biāo)準(zhǔn)砂輪的??特點，本文選擇１Ａ１平行砂輪來進(jìn)行螺旋槽的加工，選擇１１Ｖ９碗型砂輪對周刃和端刃??后刀面進(jìn)行加工，選擇１４Ａ１平行砂輪來進(jìn)行容屑槽的加工。在五軸工具磨床上砂輪通??常是成組的安裝在砂輪軸上，其安裝位置如圖２．２所示。??ｉｌｉ??圖２．?２砂輪在軸上的安裝??Ｆｉｇ．?２．?２?Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｇｒｉｎｄｉｎｇ?Ｗｈｅｅｌ?ｏｎ?Ｓｈａｆｔ??２．４整體硬質(zhì)合金立銑刀的周刃特征建模??２．?４．?１螺旋槽建模??對于立銑刀而言，螺旋槽的形狀結(jié)構(gòu)對其切削性能有重要影響，因此螺旋槽特征建??模對整個刀具來說至關(guān)重要。在實際加工過程中硬質(zhì)合金立銑刀螺旋槽特征是砂輪相對??于棒料做空間螺旋運動形成的［６１］。在傳統(tǒng)的磨削過程是采用單一的砂輪參數(shù)進(jìn)行加工。??隨著加工技術(shù)的不斷發(fā)展，五軸工具磨床的出現(xiàn)為硬質(zhì)合金立銑刀加工提供了更加高效??８??

刃線變化，所以本文選擇建立自然軸坐標(biāo)系。通過刃線方程可求得立銑刀刃線上任意一??點的坐標(biāo)系。為保證螺旋槽特征的參數(shù)，自然軸坐標(biāo)系的原點應(yīng)在刀具的刃線上。因為??立銑刀為回轉(zhuǎn)體刀具，所以刀具刃線在工件坐標(biāo)系０－ＡＴＺ中可用公式（２．丨）表示：??■?ｘ??Ｓｗ＝?Ｒ（ｘ）ｃｏｓ０?（２．１）??Ｒ｛ｘ）?ｓｉｎ?０．??其中ｘ表示刃線上的點工件坐標(biāo)系中Ｘ軸的坐標(biāo)，／？（ｘ）為刃線關(guān)于ｘ的函數(shù)，０表示刃線??上的點現(xiàn)對于Ｆ軸的轉(zhuǎn)角。??Ｙ??￣???Ｎ－?＇＇了、??圖２．３在Ｚ５建立自然軸坐標(biāo)系??Ｆｉｇ．?２．?３?Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ?ｏｆ?Ｎａｔｕｒａｌ?Ａｘｉｓ?Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ?Ｓｙｓｔｅｍ?ａｔ?Ｐ??如圖２．３所示，取刃線上的任意一點為尸，設(shè)點Ｐ的切矢量７■，主法矢量ＴＶ，副法??矢量召以及任意矢量ｒ分別為：ｒ?＝?：ｒ０ｉ?＋?７ｙ?＋?ｒ２ｆｃ，?ｗ?＝?Ａｙ?＋?／ｖｊ?＋?ｙｖ２ｆｃ，?＋??＋?＋?＋?其中?／、７、＊?為工件坐標(biāo)中單位向量。（Ｔｏ＾ｉＡ），??（ｍ＞，（‘心馬），（‘ＫＫ）為矢量ｔ、ｙｖ、忍、在工件坐標(biāo)系／、＿／、ａ上的分??量。??根據(jù)點運動的自然軸系描述：密切面為過相鄰兩點切線的面。法面為過切點且垂直??于切線的面。主法線：法面與密切面的交線。所以切矢量ｒ應(yīng)為：??ｄＳｗ??Ｔ?＝?—＾?（２．２）??ａｘ??經(jīng)求解得：??９??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3316958