[發(fā)明專利]一種機(jī)械加工車端面工藝中已加工表面的三維建模方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810040195.0 | 申請(qǐng)日： | 2018-01-16 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108229046B | 公開（公告）日： | 2022-02-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉金武;陳阿龍;易子超;許建民 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 廈門理工學(xué)院 |
| 主分類號(hào)： | G06F30/17 | 分類號(hào)： | G06F30/17;G06F30/20;G06T17/00 |
| 代理公司： | 泉州市潭思專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35221 | 代理人： | 麻艷 |
| 地址： | 361024 福*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 機(jī)械 加工 端面 工藝 表面 三維 建模 方法 | ||
本發(fā)明公開一種機(jī)械加工車端面工藝中已加工表面的三維建模方法，首先建立車端面工藝二維模型，然后建立車端面刀刃軌跡三維模型，三維模型曲面包含兩個(gè)區(qū)：已加工表面和副刀刃軌跡曲面，已加工表面由主刀刃殘余軌跡曲面和副刀刃殘余軌跡曲面構(gòu)成，也稱為余高區(qū)，已加工表面通過建立兩個(gè)三維模型在I、II區(qū)分界線處結(jié)合而成；最后，分解車端面刀刃軌跡三維模型，分別放大I區(qū)、II區(qū)已加工表面，獲得表面粗糙度。此種方法采用三維建模方法建立已加工表面三維模型，直觀反映車端面已加工表面形狀，同時(shí)獲得表面粗糙度Ra值，直觀性好，效率高和精度高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種機(jī)械建模方法，特別涉及一種機(jī)械加工車端面工藝中已加工表面的三維建模方法。
背景技術(shù)
目前對(duì)于車端面加工工藝中已加工表面的建模方法有如下幾種：
(1)二維作圖法。模擬車端面時(shí)的運(yùn)動(dòng)，繪制殘余主刀刃螺旋面，殘余副刀刃螺旋面，刀尖軌跡平面構(gòu)成的螺旋體三角形截面二維示意圖。此法可以表達(dá)已加工表面的截面形狀，以及表面粗糙度與車刀主偏角、車刀副偏角和進(jìn)給量之間的關(guān)系，但得不到表面粗糙度值Ra。
(2)函數(shù)法，根據(jù)二維作圖法建立的表面粗糙度Ra與車刀主偏角、車刀副偏角和進(jìn)給量之間的幾何關(guān)系，建立函數(shù)關(guān)系，可以計(jì)算表面粗糙度值，計(jì)算過程復(fù)雜，效率低。
(3)二維建模法。利用auto CAD軟件結(jié)合二維作圖法建立已加工表面的截面形狀模型，可以直接測量表面粗糙度值Ra，如圖1所示，直觀性差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種機(jī)械加工車端面工藝中已加工表面的三維建模方法，采用三維建模方法建立已加工表面三維模型，直觀反映車端面已加工表面形狀，同時(shí)獲得表面粗糙度Ra值，直觀性好，效率高和精度高。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
一種機(jī)械加工車端面工藝中已加工表面的三維建模方法，包括如下步驟：
步驟1，建立車端面工藝二維模型；
步驟2，基于步驟1獲得的參數(shù)，建立車端面刀刃軌跡三維模型；
步驟3，分解步驟2得到的車端面刀刃軌跡三維模型，確定表面粗糙度。
上述步驟1的詳細(xì)內(nèi)容是：模擬車端面工藝過程，建立車端面二維模型，已加工表面為車端面獲得的表面，并勾畫出進(jìn)給前車刀輪廓。
上述步驟2的詳細(xì)內(nèi)容是：首先，根據(jù)車刀主偏角Kγ1，已加工表面直徑D1,進(jìn)給量f和主刀刃輪廓，建立主刀刃軌跡曲面三維模型；其次，根據(jù)車刀副偏角Kγ2，進(jìn)給量f和副刀刃輪廓，采用同一比例和軟件建立副刀刃軌跡曲面三維模型；最后，裝配前述兩個(gè)三維模型得車端面刀刃軌跡三維模型。
上述步驟2中，車端面刀刃軌跡三維模型曲面包含兩個(gè)區(qū)：已加工表面和副刀刃軌跡曲面，其中，已加工表面由主刀刃殘余軌跡曲面和副刀刃殘余軌跡曲面構(gòu)成，也稱為余高區(qū)，已加工表面通過建立兩個(gè)三維模型在I、II區(qū)分界線處結(jié)合而成，I區(qū)表示第I個(gè)三維模型，為第一時(shí)間段加工成形的已加工表面，II區(qū)表示第II個(gè)三維模型，為第二時(shí)間段加工成形的已加工表面；第一時(shí)間段指從主刀刃開始切入時(shí)刻到主刀刃進(jìn)給到工件回轉(zhuǎn)中心時(shí)間，第二時(shí)間段指從主刀刃進(jìn)給到工件回轉(zhuǎn)中心時(shí)刻到刀尖進(jìn)給到工件回轉(zhuǎn)中心時(shí)間。
上述步驟3中，I區(qū)表面粗糙度的獲取方法是：分解步驟2得到的車端面刀刃軌跡三維模型，放大I區(qū)已加工表面，由主刀刃殘余軌跡曲面與副刀刃殘余軌跡曲面交線得到余高曲線，獲得余高曲線上橫坐標(biāo)，也即表面粗糙度。
利用UG軟件的“信息”→“點(diǎn)”命令獲得余高曲線上橫坐標(biāo)。
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