TC18钛合金铣削加工专用硬质合金平底立铣刀参数化设计

基于UG设计环境建立了平底立铣刀参数化模型,给出了UG/Open与MFC的两种接口设计方法,并制作了刀具设计软件安装包,通过在UG环境下利用MFC进行刀具结构参数的变更,从而快速调用和驱动立铣刀三维模型,提高了立铣刀设计效率。     

整体硬质合金刀具参数化直接建模的研究与实现

针对整体硬质合金刀具曲面结构复杂、参数化直接建模难以实现的问题,对整体硬质合金立铣刀的三维参数化直接建模进行了研究。分析了整体硬质合金立铣刀中包含的复杂曲线与曲面,将立铣刀的三维模型划分为5个重要特征,在三维建模过程中对每个特征根据刀具的设计规则进行了详细的数学建模,提取出了影响特征生成的关键几何设计参数,为每个特征建立了通用数学模型,通过UG/Open二次开发工具完成了立铣刀参数化界面设计,并在UG环境下建立了整体硬质合金刀具参数化设计系统。研究结果表明,整体硬质合金刀具参数化设计系统实现了复杂曲面刀具的参数化直接建模,节约了曲面方程的计算时间,有效提高了刀具设计与建模效率。     

铣削加工过程有限元分析及试验研究

通过Solidworks建立了立铣刀三维模型,采用ABAQUS有限元分析软件对立铣刀加工铝合金2A12的铣削过程进行仿真,分析不同铣削参数下的仿真结果,得出高速钢立铣刀各铣削分力随铣削深度、每转进给量和铣刀转速的变化趋势,并进行铣削试验。经过对比仿真结果,与实验结果较为吻合。进行正交仿真,基于铣削力经验模型,用matlab拟合出高速钢立铣刀铣削铝合金2A12的铣削力经验公式,为铣削参数的优化和刀具磨损研究提供理论依据。     

基于Helitronic Tool Studio的合金立铣刀可视化设计

基于Helitronic Tool Studio软件,可快速直观地进行刀具设计。探讨了合金立铣刀的参数设计方法与原则,详细说明了立铣刀的圆周刃、端部底刃及容屑槽等尺寸参数的设计,为满足刀具切削性能和加工刚性提供了保证。     

Cr12MoV切削加工物理仿真与试验研究

利用ABAQUS软件对Cr12MoV冷作模具钢的车削过程进行有限元仿真,模拟了切屑从局部剪切失稳到断裂的过程,预测了刀具与工件的温度,以及已加工表面的残余应力。通过Pro/E软件建立了球头立铣刀的三维CAD模型,在此基础上建立了球头立铣刀铣削加工Cr12MoV冷作模具钢的物理仿真模型,预测了球头立铣刀S形切削刃上的温度分布及切削力。在三轴数控加工中心上进行了球头立铣刀铣削凹圆弧工件的试验,并用KISTLER 9257B测力仪测量了铣削力。仿真得到的铣削力与实验测量得到的铣削力数据误差在15%以内,证明了所建立的铣削仿真模型是正确的。     

汽轮机叶片的参数化造型及数控编程研究

为保证汽轮机叶片的加工精度和表面质量,以典型的CAD/CAM软件Pro/Engineer Widefire2.0中文版为基础,绘制了汽轮机叶片参数化设计加工的流程图;用参数化建模方法建立了叶片的三维实体模型,提出用NURBS(非均匀有理B样条)曲线拟合方法进行光顺处理,并推导出NURBS的矩阵表达式便于截面型线的拟合,进而使叶片的造型更加精确;在CAD模型的基础上,分析了叶片的加工工艺流程,并用软件的CAM功能对叶片进行数控加工仿真,生成了NC代码。叶片的参数化设计和加工处于同一软件环境下,保证了数控加工的质量和效率。     

基于UG的汽轮机叶片加工刀具自动建模研究

基于UG二次开发平台下,开发了叶片铣削加工用非标刀具的三维设计软件,可参数化生成刀具,对缩短叶片加工用非标刀具的设计周期,提高设计效率,保证刀具设计质量,降低刀具试验费用,降低叶片的总体生产成本具有重要作用,该方法在企业系统中得到了验证。     

硬质合金立铣刀磨损寿命研究及切削参数优化

为了研究硬质合金立铣刀磨损寿命与切削参数的关系,基于二次回归法建立刀具磨损寿命与切削参数的数学模型,用F检验法分析模型的拟合程度。通过正交试验法设计铣削模拟方案,用Deform3D软件进行仿真实验,并用MATLAB求解模型系数。为了提高刀具寿命,基于立铣刀磨损寿命模型建立切削参数优化模型,对切削参数进行优化,并对优化结果进行反向试验。实验结果表明优化模型可以对影响立铣刀寿命的切削参数进行优化。     

砂轮磨损对锥度球头立铣刀前角的影响研究

基于直柄球头立铣刀前后刀面的磨削加工运动关系,推导出锥度球头立铣刀前刀面的磨削加工运动关系,以SolidWorks软件为开发平台,利用Visual Basic 6.0进行二次开发,开发出锥度球头立铣刀前刀面的磨削加工仿真系统和刀具参数分析系统,从而模拟加工出锥度球头立铣刀的前刀面,得出较为理想的刃形曲线。然后分析了砂轮直径磨损对锥度球头立铣刀球刃前角和周刃前角的影响,用以指导锥度球头立铣刀的实际生产。     

基于Solid Edge的三维模型通用参数化程序设计方法

阐述了基于三维CAD系统的三维模型参数化设计方法 ,提出了用设计变量作为三维模型样板与参数化设计程序相联系的纽带 ,从而大大提高了程序设计效率和程序的通用性。以SolidEdge三维软件为例 ,采用VB开发技术 ,实现了三维模型的通用参数化程序设计     

虚拟数控加工中球头立铣刀三维显示技术研究

在现有的数控仿真软件中,球头铣刀常被简化为圆柱体,虽然能够模拟加工路线,验证NC代码的正确性,但模型的几何信息不能被瞬时提取,也不能被物理仿真所利用。针对上述缺点,建立了球头立铣刀螺旋线方程,利用VC++和OpenGL建立了支持参数库的球头立铣刀几何模型。     

基于UG软件的五轴数控加工后置处理研究

从分析刀轨文件和NC代码的格式入手,找出指令的一一对应关系,弄清诸多从建模到加工过程中的坐标系统,建立5坐标铣削中心坐标转换数学模型,从而实现从刀轨文件提取信息转化为NC代码的算法.最后通过实例验证了该加工中心后置处理技术的正确性.     

螺旋槽成型铣刀的加工

介绍了螺旋槽型线铣刀的成型加工技术,阐述了使用数控磨削设备和数控检测仪在成型铣刀加工、测量中的重要作用,分析了螺旋槽成型铣刀、螺旋槽波刃成型铣刀磨削工艺。     

基于OpenGL的数控铣削仿真研究

通过数控代码的正确性检验,生成刀具运动轨迹,针对数控铣削加工过程,将毛坯表面按照Delaunay准则进行三角剖分,用离散矢量求交法实现毛坯的逐步切削,应用三维图形接口标准OpenGL实现了加工过程仿真。     

自由曲面数控加工刀具的研究

对自由曲面数控加工中的刀具进行了较深入的研究。从刀具有效半径和切削速度的角度,对平头立铣刀在五坐标自由曲面加工中的加工效率与切削性能进行了分析。提出了球头刀和平头刀的刀位计算方法,并对叶片曲面的刀具轨迹进行了仿真模拟。     

自由曲面数控加工用刀具

从刀具有效半径和切削速度的角度,分析比较了球头立铣刀在三坐标和平头立铣刀在五坐标自由曲面加工中的加工效率与切削性能,提出了球头立铣刀和平头立铣刀的优化刀具尺寸,并对叶片曲面的刀具轨迹进行了仿真模拟。     

虚拟制造中基于刀具磨损的复杂曲面加工误差补偿

基于数控铣削加工仿真系统,研究了在虚拟制造环境下对球头铣刀磨损引起的曲面加工误差的预测与补偿。建立了与加工参数相关的球头铣刀磨损模型,用于预测球头铣刀切削刃的磨损量,提出了球头铣刀铣削加工误差的补偿方法,并通过实验验证了该方法的有效性。     

A Precision Tool Model for Concave Cone-End Milling Cutters

The paper presents a comprehensive manufacturing model that can be used to produce a concave cone-end milling (CCEM) cutter on a two-axis NC machine. A CCEM cutter possesses many distinct features that are superior in many cases to the traditional flat-end milling cutter for producing parts with multiple sculptured surfaces. Based upon the given design parameters and criteria, the equation of the helical flute groove and the curve of the cutting edge at the end of the helical flute are derived and presented. By using an inverse problem-solving technique, the sectional profile of the grinding wheel, the tool compensation for machining, and the feedrate of both NC axes are consequently obtained. The design results are compared with the measured data obtained from the NC produced CCEM cutter. The satisfactory comparative verification indicates that the tool design and manufacturing model presented in this paper is theoretically sound and it can be automated easily. The proposed method is widely applicable for the mass production of various high-efficiency milling cutters.     

用二分法快速确定数控铣削参数

针对数控铣削参数的选择进行定量地讨论,在保证实际刀具寿命条件下,通过少量试验快速确定具有较高金属切除率的铣削参数,意在建立刀具直径与切削深度、切削宽度、进给速度和主轴转速等铣削参数的比例关系。     

基于填充曲线刀具路径的数控铣削过程物理仿真

研究了采用一类填充曲线刀具路径进行数控铣削加工时,铣削过程的动态特性,推导了带有一般意义的瞬时名义铣削厚度算式,并通过数字物理仿真,探讨了填充曲线刀具路径对铣削过程颤振的抑制作用,结果表明,提出的截法线法能有效地解决数控铣削过程瞬时名义铣削厚度的计算问题,同时对不同刀具路径的铣削过程动态特性仿真结果表明,Hilbert填充曲线刀具路径能有效地抑制铣削过程再生颤振的发生与发展,对提高机械零部件加工效率和加工表面质量有重要作用。