基于特征的刀具“形-性-用”一体化设计方法

刀具作为机床的"牙齿",在金属切削中非常重要,目前专用化是刀具发展的一个主要趋势,挑战刀具设计的灵活性和准确性。为了实现这一目标,提出了刀具"形-性-用"一体化设计方法,它以加工需求为驱动,利用切削过程中涉及的理论(几何约束、切削力作用、切削层作用机理、刀具强度理论、高温材料学属性以及化学反应关系等),并通过刀具设计特征,将刀具的形状、性能和使用结合起来,进而实现针对加工需求的专用刀具设计,以及相应的加工条件和切削参数等的确定。然后建立了刀具"形-性-用"一体化设计方法系统框架,并开发了其软件平台。最后采用示例分析,展示本方法的刀具参数优化过程和刀具建模过程,进而证明本方法的可行性。刀具"形-性-用"一体化设计方法为刀具专用化发展提供一种新方法和新思路。