金屬切削加工作為金屬成形工藝中的材料去除加成型方法,在目前機(jī)械產(chǎn)品制造中占有非常大的比重。而刀具作為切削加工的主要工具,良好的刀具結(jié)構(gòu)是充分發(fā)揮切削性能的關(guān)鍵。由于高速切削加工在各個(gè)新型領(lǐng)域的使用日益廣泛,對(duì)刀具性能的要求也在逐步提升。本文在前人對(duì)立銑刀研究的基礎(chǔ)上,以圓弧頭立銑刀為對(duì)象,研究其端齒部分的刀刃曲線(xiàn)數(shù)學(xué)模型和磨削工藝算法模型。為了方便表達(dá),本文均采用四階齊次變換矩陣的形式對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行描述。本文的主要內(nèi)容如下:（1）針對(duì)圓弧頭立銑刀刀刃曲線(xiàn)各部分的光滑過(guò)度問(wèn)題,以及端齒結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題,本文提出了一種由圓弧回轉(zhuǎn)面和空間柱面相交得到的圓弧刃刃線(xiàn)模型,以及具有齒偏和齒過(guò)中心量等結(jié)構(gòu)的直線(xiàn)刃刃線(xiàn)模型。實(shí)現(xiàn)了直線(xiàn)刃線(xiàn)、圓弧刃線(xiàn)和周齒螺旋刃線(xiàn)的光滑連接,增加了圓弧刃線(xiàn)長(zhǎng)度。（2）針對(duì)圓弧頭立銑刀周齒與端齒前刀面的過(guò)渡問(wèn)題,提出了磨削圓弧刃前刀面的砂輪刀位軌跡算法,以此實(shí)現(xiàn)了周齒與端齒前刀面的光滑連接。定義了一種切深磨削點(diǎn)軌跡曲線(xiàn),可以同時(shí)約束圓弧前刀面的寬度和前角;定義了圓弧刃在平面中的瞬時(shí)前刀面,計(jì)算出瞬時(shí)前刀面中的砂輪磨削軌跡和姿態(tài),經(jīng)變換得到砂輪實(shí)際加工軌跡。（3）針對(duì)圓弧頭立銑... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

整體式立銑刀具

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第3頁(yè)圖1-2立銑刀工作部分結(jié)構(gòu)根據(jù)刀具的端齒結(jié)構(gòu)不同，可將整體式立銑刀分類(lèi)成：無(wú)倒角平底端齒立銑刀、倒直角平底端齒立銑刀、球頭端齒立銑刀以及圓弧頭端齒立銑刀，如圖1-3所示。a)無(wú)倒角端齒b)倒直角端齒c)圓弧頭端齒d)球頭端齒圖1-3立銑刀端齒結(jié)構(gòu)的分類(lèi)作為本文的研究對(duì)象，圓弧頭立銑刀通常用在加工具有轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)的工件型腔中。當(dāng)銑削加工中的工件圓弧轉(zhuǎn)角部分時(shí)，在加工效率和剛性方面，圓弧刀優(yōu)于球頭立銑刀。在高速加工和高硬材料加工中，通常采用圓弧頭立銑刀取代直角頭立銑刀，以此避免刀刃部分產(chǎn)生破損，可以大幅增強(qiáng)刀刃的抗缺損性能。因此目前圓弧刀被大量使用在有圓弧轉(zhuǎn)角的型腔結(jié)構(gòu)加工和高強(qiáng)度材料的高速切削加工等工作中。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀用于高速切削加工的立銑刀具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、特征參數(shù)繁多等特點(diǎn)，有較大的研究?jī)r(jià)值和意義。因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)立銑刀的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)行了大量的研究，主要包括刀具的實(shí)體建模、磨削工藝方式和數(shù)字設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件等方面。這里主要以本文所研究的圓弧頭立銑刀為主要對(duì)象，從數(shù)學(xué)建模、磨削方法和現(xiàn)存問(wèn)題等各方面對(duì)其研究現(xiàn)狀進(jìn)行描述。1.3.1圓弧銑刀的數(shù)學(xué)模型研究立銑刀的數(shù)學(xué)建模通常視為對(duì)其刀體上刀刃曲線(xiàn)的建模。立銑刀的刀刃曲線(xiàn)一般分為周齒螺旋刀刃曲線(xiàn)和端齒部分刀刃曲線(xiàn)，圓弧頭立銑刀的端齒部分刃線(xiàn)又分為圓弧刀刃曲線(xiàn)和直線(xiàn)刀刃曲線(xiàn)。刀刃曲線(xiàn)是刀具前、后刀面及回轉(zhuǎn)輪廓的交線(xiàn)，可以起

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第3頁(yè)圖1-2立銑刀工作部分結(jié)構(gòu)根據(jù)刀具的端齒結(jié)構(gòu)不同，可將整體式立銑刀分類(lèi)成：無(wú)倒角平底端齒立銑刀、倒直角平底端齒立銑刀、球頭端齒立銑刀以及圓弧頭端齒立銑刀，如圖1-3所示。a)無(wú)倒角端齒b)倒直角端齒c)圓弧頭端齒d)球頭端齒圖1-3立銑刀端齒結(jié)構(gòu)的分類(lèi)作為本文的研究對(duì)象，圓弧頭立銑刀通常用在加工具有轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)的工件型腔中。當(dāng)銑削加工中的工件圓弧轉(zhuǎn)角部分時(shí)，在加工效率和剛性方面，圓弧刀優(yōu)于球頭立銑刀。在高速加工和高硬材料加工中，通常采用圓弧頭立銑刀取代直角頭立銑刀，以此避免刀刃部分產(chǎn)生破損，可以大幅增強(qiáng)刀刃的抗缺損性能。因此目前圓弧刀被大量使用在有圓弧轉(zhuǎn)角的型腔結(jié)構(gòu)加工和高強(qiáng)度材料的高速切削加工等工作中。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀用于高速切削加工的立銑刀具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、特征參數(shù)繁多等特點(diǎn)，有較大的研究?jī)r(jià)值和意義。因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)立銑刀的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)行了大量的研究，主要包括刀具的實(shí)體建模、磨削工藝方式和數(shù)字設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件等方面。這里主要以本文所研究的圓弧頭立銑刀為主要對(duì)象，從數(shù)學(xué)建模、磨削方法和現(xiàn)存問(wèn)題等各方面對(duì)其研究現(xiàn)狀進(jìn)行描述。1.3.1圓弧銑刀的數(shù)學(xué)模型研究立銑刀的數(shù)學(xué)建模通常視為對(duì)其刀體上刀刃曲線(xiàn)的建模。立銑刀的刀刃曲線(xiàn)一般分為周齒螺旋刀刃曲線(xiàn)和端齒部分刀刃曲線(xiàn)，圓弧頭立銑刀的端齒部分刃線(xiàn)又分為圓弧刀刃曲線(xiàn)和直線(xiàn)刀刃曲線(xiàn)。刀刃曲線(xiàn)是刀具前、后刀面及回轉(zhuǎn)輪廓的交線(xiàn)，可以起

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽輪機(jī)葉片六軸聯(lián)動(dòng)砂帶磨削軌跡規(guī)劃技術(shù)研究[J]. 馬宇箭,唐小琦,陳吉紅,楊建中.  中國(guó)核電. 2010(01)
[2]CBN球面砂輪數(shù)控磨削復(fù)雜形狀刀具[J]. 賓鴻贊,陳芳.  中國(guó)機(jī)械工程. 2008(12)
[3]五軸磨床加工球頭立銑刀軌跡建模研究[J]. 陳逢軍,胡思節(jié).  制造技術(shù)與機(jī)床. 2007(05)
[4]先進(jìn)刀具設(shè)計(jì)技術(shù):刀具結(jié)構(gòu)、刀具材料與涂層技術(shù)[J]. 劉戰(zhàn)強(qiáng).  航空制造技術(shù). 2006(07)
[5]新型刃口的錐球頭銑刀的虛擬制造模型研究[J]. 曲坤,唐余勇.  黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]整體立銑刀的合理選用 第2講 立銑刀頭型與結(jié)構(gòu)形狀的選擇[J]. 章宗城.  機(jī)械工人.冷加工. 2005(02)
[7]帶角圓的錐面銑刀上等螺距刃口曲線(xiàn)[J]. 呂廣明,薛淵,唐余勇.  黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[8]Cutting edge curve models for equal pitch cutters and their applications[J]. 呂廣明,王洪濱,唐余勇,彭龍剛.  Journal of Harbin Institute of Technology. 2004(01)
[9]帶角圓的圓錐形回轉(zhuǎn)銑刀上的新型刃口[J]. 鮑青山,汪云濤,陳維方,唐余勇.  黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
[10]特種回轉(zhuǎn)面刀具五聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨削后處理算法[J]. 劉井玉,蒲紅,胡曉平.  佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)



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