[發明專利]一種面向加工過程的整體式立銑刀三維參數化建模方法

在審

• 申請號: 201610043013.6
• 申請日: 2016-01-23
• 公開（公告）號: CN105653819A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 曹巖;白瑀;付雷杰;夏林斌
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于參數化建模領域，尤其涉及一種面向加工過程的整體式立銑刀三維參 數化建模方法。

背景技術

整體式立銑刀以其優良的切削加工性能和加工表面質量，被廣泛用于復雜型面、 整體結構件的高速加工。但整體式立銑刀形狀結構比較復雜、規格尺寸多樣，其中螺旋槽特 征的加工和建模尤為困難，卻又十分重要，因為它直接決定了立銑刀前角、芯厚以及槽寬等 主切削刃上的結構參數，而立銑刀的切削性能又與這些結構參數緊密相關。所以，如何準確 有效的對整體立銑刀進行三維參數化建模尤其關鍵。

國內外學者在對立銑刀三維建模時，先是在立銑刀的端面開始建立立銑刀螺旋槽 的截形線參數方程，利用輪廓掃描切除得到螺旋槽特征，然后在該特征的基礎上建立其它 特征。此方法存在運算量大，螺旋槽特征無法與實際加工出的螺旋槽保持一致等問題，而且 忽略了三維建模服務于實際加工的本質。

發明內容

本發明的目的在于提供一種面向加工過程的整體式立銑刀三維參數化建模方法， 旨在解決避免了復雜的型面計算，減少結構參數變量，降低刀具三維模型和實體差異性，提 高立銑刀的三維參數化建模過程的速度、簡化程度和精確度。

本發明是這樣實現的，一種面向加工過程的整體式立銑刀三維參數化建模方法包 括：

步驟一、確定立銑刀結構參數；

步驟二、建立毛坯體，探測毛坯端面位置；

步驟三、整體開槽，根據螺旋槽結構參數，得到砂輪位置參數，建立螺旋槽；

步驟四、外圓精磨，提供周刃后刀面結構參數，建立周刃后刀面；

步驟五、齒隙磨削，根據橫磨擴齒原理，建立掃描切除的輪廓和路徑，建立端面齒隙；

步驟六、端面精磨，提供端刃后刀面結構參數，建立端刃后刀面；

步驟七、完成制造，建立立銑刀參數化模型；

步驟八、三維模型與實體結構對比判斷誤差是否在合理范圍內，如果不在合理范圍內， 返回建立螺旋槽的步驟重新建模。

進一步，建立毛坯體特征，首先繪制出圓柱體作為立銑刀的毛坯體，決定立銑刀的 整體長度L和外圓直徑d₁。

進一步，建立螺旋槽特征包括：建立螺旋刃線，建立砂輪輪廓，建立砂輪與毛坯的 相對位置。

進一步，在端面上繪制出后刀面輪廓，沿著螺旋刃線的路徑掃描切除，得到后刀面 特征，決定周刃正后角α_o的大小。

進一步，根據端面容屑槽的具體參數建立容屑槽輪廓，進行掃描切除得到端面齒 隙特征，決定端面前角和端面容屑槽特征。

進一步，建立端刃后刀面特征包括建立端刃的第一和第二后刀面的寬度和角度， 以及端面端面內凹角。

進一步，參數化驅動模型的參數變量包括：砂輪結構參數；砂輪與毛坯相對位置參 數；立銑刀結構參數。

本發明避免了復雜的型面計算，減少了結構參數變量，并且降低了刀具三維模型 和實體差異性，從而提高了立銑刀的三維參數化建模過程的速度、簡化程度和精確度。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的面向加工過程的整體式立銑刀三維參數化建模方法流 程圖；

圖2是本發明實施例提供的砂輪輪廓結構圖；

圖3是本發明實施例提供的砂輪與毛坯相對位置圖。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細說明如下。

請參閱圖1：

一種面向加工過程的整體式立銑刀三維參數化建模方法，包括：

S101、確定立銑刀結構參數；

S102、建立毛坯體，探測毛坯端面位置；

S103、整體開槽，根據螺旋槽結構參數，得到砂輪位置參數，建立螺旋槽；

S104、外圓精磨，提供周刃后刀面結構參數，建立周刃后刀面；

S105、齒隙磨削，根據橫磨擴齒原理，建立掃描切除的輪廓和路徑，建立端面齒隙；

S106、端面精磨，提供端刃后刀面結構參數，建立端刃后刀面；

S107、完成制造，建立立銑刀參數化模型；

S108、三維模型與實體結構對比判斷誤差是否在合理范圍內;

如果不在合理范圍內，返回建立螺旋槽的步驟重新建模。