关于圆柱形球头立铣刀结构的研究

圆柱形球头立铣刀是一种高效刀具。本文推导出球头立铣刀周齿螺旋面、Ｓ刃前刀面的数学模型，Ｓ刃的方程式以及刃磨Ｓ刃时运动参数的关系，并初步探讨了周齿螺旋面与Ｓ刃前面的光滑连接问题。     

铣削零前角阿基米德蜗轮滚刀前刀面成形铣刀设计

介绍了一种可以得到直观刀具刃形的近似作图法。通过几何图形的分析，引出了环形带宽的概念，并在此基础上，利用拉格朗日定理的矩阵方程求解铣刀刃形。通过实际计算和试验，证明这种方法是可行的，较空间啮合法设计铣削阿基米德螺旋面成形铣刀方法具有一定的优越性。     

三维复杂槽型铣刀片冲击破损数学模型

针对三维复杂槽型波形刃铣刀片和传统的平前刀面铣刀片,对45#钢的面铣加工进行了试验与理论分析,对铣削刀具进行了冲击破损数学模型的研究.首先对两种铣刀片进行冲击破损试验研究,揭示了不同铣刀片冲击破损失效形式的差异;其次,在试验研究基础上,采用数理统计方法,建立两种铣刀片冲击破损寿命累积分布函数的数学模型,证明了渡形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良;最后,应用柯尔莫哥洛夫检验方法证明两种铣刀片的冲击破损寿命概率分布符合威布尔分布函数,有助于解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题及研究槽型优选技术.     

刀具的切削刃结构和立铣刀的数学模型研究

利用微分几何的基本原理 ,研究复杂形状刀具的建模方法 ,建立了立铣刀类刀具的数学模型 ,并分析了刀刃螺旋角的物理意义、作用和通用数学模型 ;研究了球面上、锥面上、圆弧面上等螺旋角切削刃螺旋线的数学模型。为复杂形状刀具的设计、数控加工及检验提供了理论方法和依据。     

刀具的切削刃结构和立铣刀的数学模型研究

利用微分几何的基本原理,研究复杂形状刀具的建模方法,建立了立铣刀类刀具的数学模型,并分析了刀刃螺旋角的物理意义,作用和通用数学模型;研究了球面上、锥面上、圆弧面上等螺旋角切削刃蚴旋线的数学模型。为复杂形状刀具的设计、数控加工及检验提供了理论方法和依据。     

波形刃刀片表面受力密度及应力状态分布规律

为进行三维复杂槽型铣刀片切削性能及槽型优选,针对哈尔滨理工大学开发的波形刃(前刀面为波形曲面)铣刀片,进行表面受力密度分布规律及应力状态的研究.在已建立的铣削力数学模型的基础上,通过铣削力试验以及刀-屑接触面积的试验,建立波形刃铣刀片前刀面受力密度函数;对表面受力密度函数进行定量分析计算并进行三维图形表示,分析其分布规律;应用弹性力学方法对波形刃铣刀片进行应力状态分析,理论分析结果与铣刀片应力场分析结果吻合较好.该研究成果为解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题及槽型优化技术的研究奠定了理论基础.     

车铣加工的运动学模型与切屑形成机理

分析切屑形成机理及刀具、切削刃与工件在X-Y,X-Z平面内可能的接触范围.建立了车铣过程的一种运动学模型.得出了圆周切削刃车铣时切削厚度的计算公式.     

复杂螺旋面钻尖数控刃磨研究

随着机械加工行业对孔加工刀具的需求量不断扩大，以及对其切削性能和质量要求的逐步提高，出现许多新钻型。钻尖后刀面的几何设计和它的刃磨是钻尖的最基本问题，复杂螺旋面钻尖是一种先进钻尖，本文建立了它的数学模型，研究了该种钻尖的数控刃磨方法。     

旋转抛物面型铣刀切削刃曲线建模

针对模具制造业中对数控加工复杂曲面的铣刀的需求越来越多的问题,设计了一种刀具端部为旋转抛物面的新型铣刀,建立了旋转抛物面型铣刀的等螺旋角切削刃曲线模型和正交螺旋形切削刃曲线模型,对所建立的切削刃曲线模型进行数值仿真,并通过SAACKE UWIF CNC刀具磨削中心制备出了旋转抛物面型铣刀,验证了旋转抛物面型铣刀切削刃曲线模型的正确性、旋转抛物面型铣刀设计及制造的可行性.     

曲轴连杆颈正交车铣加工工艺的研究

对曲轴连杆颈正交车铣加工路径的数学模型作出了分析,根据数学模型对车铣加工曲轴连杆颈时的进、出刀点位置,刀具及刀具与曲轴之间的偏心量等工艺参数进行了一定的研究和分析并给出了选择原则。实践证明该方法有效可行。     

关于球头铣刀的等螺距连续刃口曲线

球头铣刀是加工复杂曲面的重要工具，等螺距螺旋刃口的球头铣刀则具有易干制造的优势。在给出回转铣刀求等螺距铣刀刃口的通用几何模型基础上，根据初始条件和连接处连续条件，给出了球面后接柱面这种常的球头铣刀的连续刃口设计模型，并就沟型设计、磨用砂轮设计等NC加工有关的问题研究提供了处理方案，为球头铣刀设计与制造提供了参考。     

基于无瞬心包络法的采油螺杆泵螺杆成型铣刀设计

研究加工采油螺杆泵螺杆成型铣刀的设计方法.通过对采油螺杆泵螺杆形状和工作原理的分析,建立螺杆螺旋面方程.利用无瞬心包络法和成型铣刀廓形设计原理,从成型铣刀与螺杆工件的相对运动关系出发,推导出具有恒定后角的铣刀刀刃廓形方程.在此基础上设计出加工螺杆的专用成型铣刀.铣刀采用刀头与刀架分离结构,降低了铣刀的生产成本,延长了铣刀的使用寿命.该方法设计的铣刀适用于在普通螺杆铣床上加工采油螺杆泵的螺杆,不仅降低了螺杆的加工成本,而且提高了螺杆的加工精度和效率.     

关于球头铣刀的等螺距连续刃口曲线

球头铣刀是加工复杂曲面的重要工具,等螺距螺旋刃口的球头铣刀则具有易于制造的优势.在给出回转铣刀求等螺距铣刀刃口的通用几何模型基础上,根据初始条件和连接处连续条件,给出了球面后接柱面这种常见的球头铣刀的连续刃口设计模型,并就沟型设计、磨用砂轮设计等 NC 加工有关的问题研究提供了处理方案,为球头铣刀设计与制造提供了参考.     

汽轮机叶片圆环形盘铣刀包络铣削方法

为提高汽轮机叶片的加工效率,缩短汽轮机生产周期,在分析汽轮机叶片曲面构成及其加工方法的基础上,提出了采用圆环形盘铣刀包络铣削汽轮机叶片曲面的新方法.利用定向最小距离原理,对圆环形盘铣刀包络加工刀触点和刀具轨迹进行计算,研究了刀触点的计算模型和计算方法.采用该加工方法后,刀具轨迹行程相对于采用球头铣刀包络加工时有明显缩短,在提高叶片加工效率方面作用明显.研究内容为汽轮机叶片专用数控机床和叶片抛光机的设计提供了理论参考.     

装配式成形铣刀刀刃曲线研究

装配式成形铣刀由于其可调性和可换性等优点,在加工复要曲面中得到广泛应用,而铣刀刀刃曲线设计正是装配式成形铣刀设计的技术难点。难过分析铣刀刀刃曲线的几何性质,推导出它的数学方程,进而求取刀片中心位置坐标,完成刀刃曲线的计算机辅助设计,利用该原理制作的装配式成形铣刀修整的机车轮缘踏面轮廓,完成符合要求,比传统的车削修整提高工效两倍以上。     

高速旋转圆盘刀具薄刀片横向振动的有限元分析

针对高速旋转圆盘刀具薄刀片实际工作时存在的横向振动问题,应用有限元方法及实验测量进行了研究。利用单元正方化扇形网格划分方法,对薄刀片划分单元,并应用拉格朗日方程建立了高速旋转圆盘薄片刀具薄刀片的动力学方程。通过对该动力学方程的分析,确定了薄片圆盘刀具系统的静态和动态特性。利用专门设计、制造的试验装置,对圆盘薄片刀具系统的静态和动态特性进行了测量,并将测量数据与理论分析进行了对比。结果表明:建立的薄片圆盘刀具系统的动力学方程是正确的。     

渐开线螺旋面的一个特性及其应用

根据渐开线螺旋面的形成原理及其微分几何性质,指出它的一个特性,即其单位法向矢量在平行干轴线方向为一定值．以大模数少齿数螺旋转子的渐开线螺旋面部分的加工为例,用球头铣刀在四轴立式加工中心上铣削渐开线螺旋面,计算残留高度时,运用此特性可求得能反映渐开线螺旋面曲率变化的残留高度计算公式．并通过该公式探讨了各因素对残留高度的影响,以该实例的加工结果说明残留高度公式的正确性．     

柱形棒铣刀铣削锥形螺杆的切削形面产生机理

为了采用柱形棒铣刀实现几何形状较复杂部件螺杆挤出副的高精度铣削加工,根据刀具与工件的空间几何关系,利用柱形刀具截面与工件的实际切削点建立数学模型.经过理论分析推导出在开槽和精加工时由柱形棒铣刀所铣削的实际螺旋形面,说明了其为近似倒锥形而非圆柱形,进而提出了由反求计算校正铣刀摆角的方法,并通过实际试切实验验证了理论分析的正确性.该方法可用于实际切削加工前的计算,以正确确定刀具摆角,有效提高锥形螺杆曲面的加工精度和效率.     

基于通用五坐标数控铣床的球形滚刀铲齿加工

球形滚刀是一种基于展成原理的新型高效内齿轮加工刀具,但几何形状复杂,制造困难.为了解决球形滚刀制造的关键技术--铲齿工艺,提出了在通用五坐标数控铣床上实现铲削加工的方法.根据滚刀和被加工齿轮的啮合关系,建立了铲齿球形滚刀齿侧面的数学模型,计算了球形滚刀的侧刃后角,推导了球形滚刀铲齿加工的运动方程,给出了在A'- B型五坐标数控铣床上编写零件加工程序的后处理方法.用该方法加工出的球形滚刀可以达到A级滚刀的精度要求,同时大大降低了制造成本.     

数控高速铣刀参数化设计系统的开发

针对数控高速刀具开发的技术特点,采用Pro／TOOLKIT二次开发工具,在VC环境下,开发了数控高速铣刀参数化设计系统,应用系统给出了高速铣刀设计实例,通过有限元分析的方法,进行了高速刀具安全性的评价．该系统人机交互过程友好,可方便快捷地完成高速铣刀的参数化设计,缩短刀具开发周期约60％,为Pro／ENGINEER的二次开发工作提供了有价值的参考．