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。     

三沟槽锥球头铣刀的新型虚拟模型研究

分析了与经线、轴线成定角以及等螺距的传统回转铣刀刃口设计存在的设计制造难题,提出了一种新型刃口设计方法,给出了相应的刃口应当满足的通用微分方程,并以第三沟槽的锥球头铣刀为例,建立了新型的刃口设计、沟槽设计相关模型,还给出了二轴联动制造锥球头铣刀中的主干数学模型,给出了二轴联动加工中的进给速度公式,并结合与工厂合作的实践,指出解决其相关问题的方法,从而为这种新型设计与相应制造提供了整套虚拟模型,可供同类研究参考。     

关于带凸圆弧的回转铣刀虚拟制造模型研究

为获得回转铣刀最佳设计和制造方案，介绍了不同定义下带凸圆弧回转面的球头铣刀的刀刃口设计、二坐标NC加工中的沟槽设计、磨用砂轮设计、实得沟槽及计算机模拟、后处理等虚拟制造相关问题的数学模型及其相互比较，得到了等螺距螺旋刃口的回转铣刀在设计与制造方面均优于等螺旋角螺旋刃口的回转铣刀的重要结论。     

带角圆的回转铣刀研究中的两个问题及其处理

针对带角圆的与轴线成定角的回转铣刀设计制造的两个问题－端面近域刃口不存在和制造中进给速度趋于无穷大的现象，分析了产生的原因是刃口曲线要满足的微分方程在实数范围内无解，提出用平面刃口曲线、与经线成定角螺旋线、等螺距螺旋线3种不同的填补法解决问题的方案并给出对应的数学模型，这3种方法经过试验验证可行可靠，为这类铣设计与制造提供了依据。     

球头铣刀刀刃曲线的光滑设计

按球头铣刀的平面刀刃曲线的定义,基于球头刀刃与特种回转面形刀体上的螺旋刃在交点处应满足一阶连续的条件,建立了球头刀刃曲线的几何模型,在该几何模型的求解过程中,截球头平面及球头的相对位置被完全定义。最后本文给出了计算实例。     

等基圆锥齿轮齿面仿真加工

等基圆锥齿轮具有良好的承载能力和啮合性能,为了实现该种齿轮的精加工,基于其基本成形原理,在UG中对齿轮副进行建模,通过UG的CAM模块仿真加工等基圆锥齿轮:生成加工用球头铣刀模型,规划了走刀路径和切削区域,生成加工刀轨和数控加工代码.将生成的数控代码导入数控雕刻机导入到数控雕刻机中,使用球头铣刀对等基圆锥齿轮进行精加工,结果表明,刀轨路径的规划、数控代码和刀具模型均正确,进一步验证了该种齿轮数控加工的可行性,为等基圆锥齿轮的实际加工提供了实例.     

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.     

多目标决策的微织构球头铣刀切削性能评价

在球头铣刀的铣削过程中,表面微织构具有抗磨减磨作用,为了进一步研究微织构球头铣刀的切削性能,依据多目标决策理论,利用指数标度的层次分析法建立了球头铣刀切削性能评价体系,结合模糊综合评价法及钛合金铣削实验,对球头铣刀的切削性能进行分析,并给出了球头铣刀的综合评价值.研究结果表明:微织构球头铣刀与无织构球头铣刀相比,不仅减小了切削力、切削热而且提高了工件表面质量,其切削性能综合评价值为0.578高于无织构球头铣刀的0.422,由此表面微织构对球头铣刀切削性能改善效果显著.     

不同定义下的带角圆回转铣刀的优劣

回转铣恨是加工复杂曲面的重要工具,目前流行多种刃口曲线设计方法,因此比较其优劣具有工程价值,通过介绍不同定义下的螺旋角对应的带角圆的柱状回转铣刀在刃口曲线、二轴联动NC加工中的进给速度等问题的不同之处,指出了与经线成等角的定义下这种铣刀设计、NC加工及使用均具有明显优点。     

关于球面铣刀设计制造中仿真模型的研究

本文指出了球面铣刀的刃口成型原理,并据此推导出最佳前刀面相应的设计制造中的仿真的数学模型,并用实例计算校验了模型的可靠性。     

螺旋面方程建立及铣削时刀具刃型设计

针对螺旋面加工易干涉及刀具设计困难等问题,提出一种基于标架与直角坐标系相结合的方法来确定螺旋面方程,并应用微分几何、啮合原理确定了螺旋面铣削时的刀具设计方法,建立了复杂螺旋面方程,并设计出该螺旋面外、内(旋风)铣时刀具的刃型.结果表明,利用提出的方法确定复杂螺旋面方程方便易行,设计的刀具刃型在满足安装条件下不会发生干涉,从而有效验证了螺旋面方程数学模型及铣刀刃型设计数学模型的可行性.     

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。     

切触在侧铣加工叶轮直纹面上的应用

提出用侧铣方法加工叶轮曲面的切触理论,按接触条件确定刀具圆柱表面与工件的相对位置,按切触条件确定刀具的相对姿态。介绍了叶轮抛物面叶片表面的加工计算算例,其加工计算方便,加工效率高。相比于端铣加工,可大幅度减小切削余量。     

波形刃铣刀片受力密度函数的研究

为建立铣刀片瞬态铣削力模型，进行了铣削力试验，对铣削力数据进行了采集，并对铣削力的试验数据进行了分析及数据拟合；建立瞬态铣削力数学模型及铣削力受力密度函数，同时对受力密度函数曲线及曲面进行了模拟，为波形刃铣刀片的应力场分析及评价提供理论依据．     

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．     

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.     

基于PRO/ENGINEER的螺旋立铣刀刀体建模

针对刀具生产企业在产品设计中仍然采用二维方法,效率低下且缺乏直观性的问题,创建了基于PRO/TOOLKIT参数化设计所需的可转位螺旋立铣刀刀体模型,应用PRO/ENGINEER软件对该类型刀具刀体进行三维建模,对于建模中的难点———刀片槽的建模提供了2种不同的解决方法并进行比较,所得模型已应用于参数化设计中。     

有限元法在机械结构模态分析中的应用

共振是缩短机械零件寿命的主要危害之一。采用有限元方法对零件结构进行模态分析,有效地预估结构的刚度特性,以便优化结构。利用软件对某铣刀主轴进行模态分析,对其结构的固有频率和振型进行了计算,并给出了结果。