复杂形状刀具前刀面数控磨削过程的三维仿真研究

采用计算机三维仿真技术，对复杂形状刀具前刀面数控磨削过程中刀位计算方法，磨削方式及磨削过程进行了研究，并采用数控工具磨床进行实际磨削加工对研究结果进行验证。     

螺旋刃刀具前刀面数控磨削工艺及刀位计算

通过螺旋刃刀具前刀面数控磨削工艺方案讨论,指出了改善磨削性能和提高磨削效率措施。分析了砂轮与刀具前刀面之间的相对位置关系,给出了数学模型,提出了数控磨削螺旋刃刀具刀位轨迹生成的实用方法。     

CBN球面砂轮数控磨削复杂形状刀具

提出一种新的磨削加工工艺,即采用CBN球面砂轮数控磨削复杂形状刀具,利用球面的自适应性,以减少所需CNC磨床联动轴数,并实现球头铣刀不同形状刀体接合处前刀面的光滑过渡。同时,新工艺为新型的复杂曲面CNC磨削工艺系统的开发提供理论参考。在以AutoCAD2006为基础构建的磨削仿真加工平台上,以典型的圆锥球头立铣刀前刀面的磨削加工为例,验证了该方法在减少机床联动轴数以及实现前刀面光滑过渡问题中的可行性和有效性。     

CBN球面砂轮数控磨削复杂形状刀具

提出一种新的磨削加工工艺,即采用CBN球面砂轮数控磨削复杂形状刀具,利用球面的自适应性,以减少所需CNC磨床联动轴数,并实现球头铣刀不同形状刀体接合处前刀面的光滑过渡。同时,新工艺为新型的复杂曲面CNC磨削工艺系统的开发提供理论参考。在以AutoCAD2006为基础构建的磨削仿真加工平台上,以典型的圆锥球头立铣刀前刀面的磨削加工为例,验证了该方法在减少机床联动轴数以及实现前刀面光滑过渡问题中的可行性和有效性。     

用投影变换图形编程线切割加工高精度成形刀具

成形刀具几何形面通常采用成形砂轮磨削加工，而成形砂轮是垂直于刀具后刀面磨削的(即法截面)，因此其几何形状必须通过计算求解。刀具的刃口几何形状及后角确定后，用投影变换方法及数学计算可求解刀具法截面几何图形及参量，     

复杂形状刀具数控磨削的3维仿真

对复杂形状刀具数控磨削过程进行3维仿真是研究复杂形状刀具数控磨削过程的有效手段。以Matlab为平台,借助其强大的图形处理功能,通过图像边界识别的方法获得3维特体的截面形状数据,从而实现对复杂形状刀具的数控磨削过程的3维仿真。     

基于砂轮磨损参数的立铣刀后刀面磨削轨迹补偿算法

整体立铣刀后刀面通常采用数控工具磨床按照理想砂轮形状的运动轨迹进行磨削加工,然而在实际磨削过程中,砂轮参与磨削的区域(主要是砂轮边缘轮廓)会逐渐磨损,从而导致后刀面几何精度下降甚至轮廓错误。针对该问题,本文提出了基于砂轮磨损参数的整体立铣刀后刀面磨削轨迹补偿算法。首先,针对立铣刀后刀面磨削工艺,定义了磨削坐标系,推导了砂轮在磨削工艺参数下的姿态计算模型;其次,建立了针对砂轮轮廓磨损的结构参数定义;最后,基于上述模型和参数定义,推导了砂轮磨损状态下的磨削轨迹补偿坐标计算方法,保证了后刀面结构的完整和准确。通过磨削仿真和实际加工试验,对磨损砂轮的补偿效果进行对比测试。结果表明,所提出的砂轮轨迹补偿算法可以有效减少砂轮磨损对后刀面磨削加工的影响,对减少砂轮修整次数和提高磨削质量稳定性有重要意义。     

用砂轮棱边数控磨削回转刀具前刀面

为了实现一般回转刀具的数控磨削加工,建立基于刀刃曲线回转刀具前刀面数学模型,确立用砂轮棱边数控磨创该前刀面的加工工艺及其加工要求,在此基础上提出了刀位轨迹的计算方法,并讨论各工艺参数的优化与选择。     

磨削油在硬质合金刀具高质量磨削过程中的应用研究

为研究磨削油对硬质合金刀具高质量磨削的影响,通过对两种不同磨削油的清洗性、渗透性及冷却性等基本性能进行测试,分析磨削硬质合金刀具时对机床负载、砂轮工作表面、硬质合金刀具磨削表面质量以及磨削温度的影响规律。试验结果表明：砂轮表面形貌变化、砂轮磨耗磨损和机床负载主要受磨削油清洗性能的影响,磨削油的清洗性能越好,WC在砂轮工作表面黏附越少,砂轮表面形貌变化、砂轮磨耗磨损和机床负载越小;硬质合金刀具圆周刃崩边大小及前刀面粗糙度主要受磨削油渗透性能的影响,其渗透性能越好,磨削区越易形成油膜,圆周刃崩边大小及前刀面粗糙度值越小;磨削区温度主要受磨削油冷却性能的影响,其冷却性能越好,带走的磨削热越多,磨削区温度越低。     

基于钻削刀具后刀面刃磨方程建立的研究

采用锥面磨削法刃磨钻削刀具的后刀面,可显著提高刀具的使用寿命,有利于保证工件加工精度和提高工件表面质量。利用数控加工设备进行锥面磨削或者进行锥面磨削设备的研制中,关键是数学模型（后刀面方程）的建立;据此编制和计算机床坐标值的程序、对刀具刃磨机床进行研制。针对锥面磨削方法中钻削刀具后刀面方程的建立和有关参量的计算作深入的研究。并以该后刀面方程完成刀具刃磨机床的初期开发研制。     

<Emphasis Type="Bold">CNC Rake Grinding for a Taper Ball-End Mill with a Torus-Shaped Grinding Wheel</Emphasis>

A new grinding method using a torus-shaped grinding wheel and a machining path generation method with a novel moving coordinate system are proposed. With this new grinding method, the smooth spiral rake surface of a taper ball-end mill with constant helical angle and constant normal rake angle can be formed during one grinding process and the normal rake angle can be obtained accurately. The novel moving coordinate system is established based on taking account of both the cutting edge curve and the cutter body surface. By means of the novel moving coordinate system, the machining path generation becomes very simple. The proposed grinding method and the machining path generation method are verified by 3D simulation results.     

基于无瞬心包络的微细铣刀螺旋槽刃磨分析*

螺旋沟槽属于复杂的空间螺旋面,砂轮与刀具的相对运动复杂,在微细立铣刀的制造过程中耗时最长、难度最大,精确、高效加工螺旋沟槽成为微细铣刀制造过程亟须解决的关键问题之一。基于无瞬心包络原理研究了微细铣刀螺旋沟槽的刃磨过程,提出一种微细螺旋铣刀轴向型线的计算模型,该模型避免了利用接触公法线求解时,因砂轮截形上的奇点和圆滑二次曲线导致无法求解的情况,计算过程与求解简单,适用于对砂轮廓形复杂时刃磨求解。在所建模型基础上分析了砂轮形状和加工参数对螺旋槽型形状的影响,以及砂轮摆角和前刀面宽度对径向前角的影响。通过刃磨验证了模型与分析的正确性,试验证明实际加工的微细铣刀沟槽截形与包络计算的沟槽型线几何形状参数吻合良好。     

锥面砂轮磨齿机磨齿时磨削点速度的变化规律

分析了锥面砂轮磨齿机磨齿时磨削点速度的变化规律 ,并推导了磨削点速度的计算公式。     

齿轮磨削中磨削力数学模型的研究

基于锥面砂轮磨齿展成运动的几何模型,计算出砂轮在任意冲程中所磨除金属材料的几何形状尺寸,在平面磨削磨削力计算公式的基础上对该被磨除金属材料沿磨削宽度方向进行积分,得到了齿轮磨削加工过程中磨削力的计算公式,应用该公式进行了仿真计算,得到了两种提高齿轮磨削加工质量的方法。     

锥面砂轮磨齿机磨齿金属磨除率分析

通过对 Y715 0 D锥面砂轮磨齿机磨削过程的分析 ,分析了砂轮与工件的运动 ,进而讨论砂轮在磨削过程中金属磨除率及其变化情况 ,导出瞬时金属磨除率的计算公式。这对于研究磨削力、避免磨削裂纹、磨削烧伤等磨削缺陷是非常有意义的     

镍基高温合金工件异形孔加工工艺的研究

根据航空发动机涡轮盘上异形孔结构复杂及镍基高温合金材料难加工的特点 ,采用钻削、铣削与磨削工艺的不同组合、选用新型涂层刀具和相应的切削参数进行了工艺试验。通过分析试验过程中刀具、砂轮的磨损(破损 )情况及其对异形孔加工精度和表面粗糙度的影响 ,探讨了铣削、磨削加工镍基高温合金涡轮盘异形孔的可行性。研究结果表明 ,通过优化加工参数 ,涡轮盘异形孔钻削 铣削工艺可有效替代常用的电火花加工工艺。     

铲齿成形刀具铲磨干涉校验的解析方法

提出了一种铲齿成形刀具乎磨干涉校验的新方法。首先推导出刀齿护背曲线方程；然后根据刀齿齿项铲磨部分占整个齿顶的比例确定刀齿齿底铲背曲线上的铲磨终止点，并求出该点的法线斜率，铲磨砂轮的中心位于该点的法线上；由下一个刀齿前刀面上被铲磨齿形最低点的坐标来出通过最低点时铲后砂轮的外径；最后得出发生铲后干涉时的最小砂轮外径D_（sgmin）。若D_（sgmin）不大于拟采用的铲磨砂轮外径D_s，则会发生铲店干涉。校验计算过程可以按优化原则自动进行。