数字化铣刀成形面展成研究.pdf

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1、2010年第7期·工艺与装备·文章编号：1001—2265(2010)07—0065—03数字化铣刀成形面展成研究曹军，黄筱调，袁鸿(南京工业大学机械与动力工程学院，南京210009)摘要：对采用离散点数据表述的三维数字化铣刀成形面展成进行研究：根据共轭曲面原理，以三维数字化铣刀成形面的展成加工为例，利用c++Builder开发数字化铣刀展成计算软件，获得了实际展成加工中的加工参数，以及展成加工的铣刀成形面和砂轮产形面。该研究完善了传统的解析展成加工理论，并可应用于实际的数字化铣刀的制造与加工工艺。关键词：铣刀成形面；数字化曲面；共轭曲面；曲

2、面展成中图分类号：TH132．4文献标识码：AResearchonGeneratingMethodofDigitalFormedSurfaceofMillingCutterCAOJun，HUANGXiao—diao，YUANHong(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)Abstract：Theresearchongeneratingmethodofformedsurfaceofmillingcutterd

3、escribedbythediscretepointsisputforward．Basedonthetheoryofconjugatesurfaces，thegeneratingofthreedimensionaldigitalformedsur。faceofmillingcutteristakenasanexample．Themachiningparametersandthepracticalformedsurfaceofmill。ingcutterareobtainedbymeansofthesoftwarewhichexploitedb

4、yC++Builder．Thetraditionaltheoryofana‘lyticgeneratingisperfectedandappliedtomanufacturingandprocessingtechnologyofdigitalmillingcutter．Keywords：formedsurfaceofmillingcutter；digitizedsurface；conjugatesurface；surfacegenerating旋转OL角；0一Xz为辅助固定坐标系，与0一XYZ相O引言数字化铣刀成形面展成方法研究是为适应先进制

5、距。，z与z的夹角为(为螺旋角，且卢+y号)；造技术的需要而提出的，它对于解析表达式未知或非解0：一：z为与砂轮产形面固联的坐标系，沿轴方析表达的铣刀成形面的精密加工具有重要的理论及实向移动b，。践意义。铣刀成形面展成方法研究的实质就是研究数控磨削的砂轮产形面与离散表达的数字化铣刀成形面的几何关系及相对运动关系，主要涉及以下方面的内容⋯：铣刀成形面的数字化、共轭理论及成形面的展成与应用。其中，铣刀成形面的数字化为数字化铣刀成形面的形成提供了数据前提；共轭理论为研究数字化铣刀成形面的展成提供理论基础；成形面展成的应用则对数字化铣刀成形面展成方法

6、的有效性进行了验证。l展成理论计算图1坐标系的建立与变换坐标系之间的变换为：1．1坐标系的建立与变换C0S—S1notC．S1n如图1所示：0一XYZ为机床固定坐标系；0，一S1nCosd—C．CoSM10，z，为辅助动坐标系，沿】，轴水平移动c；0一O0Oyz为与数字化铣刀成形面固联的坐标系，绕z，轴O01收稿日期：2009—12—31基金项目：江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室(BM2007201)；江苏省自然科学基金(BK2008374)作者简介：曹军(1985一)，男，江苏常州人，南京工业大学硕士研究生，研究方向为数控技术，(

7、E—mail)mikejuncao@163．eom。·65··工艺与装备·组合机床与自动化加工技术cossinc~0一sinacos00Ol0O0l000O00COsic蓍CLSo0一sin卢CO图3数字化铣刀成形面00010O—sirb1COMo260●Z。COs8blsi0l其中：。，为与数字化铣刀成形面固联的坐标系变换到机床固定坐标系的矩阵；m为机床固定坐标系变换到图4共轭运动分析与数字化铣刀成形面固联的坐标系的矩阵；M。为与砂形面u()线上一点(，，)，满足接触相切条件，即：轮产形面固联的坐标系变换到机床固定坐标系的矩r：=，；nl：

8、一，l(3)阵；。为机床固定坐标系变换到与砂轮产形面固联的其中：坐标系的矩阵。cosoc+Ylslno~1．2砂轮产形面与铣刀成形面的数学模型一ls1n+Y1cOs