[發明專利]一種麻花鉆模型的建立方法以及裝置

在審

• 申請號: 202011279545.2
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112507523A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 曹陽;黃健;曾帆;李永剛
• 申請（專利權）人: 深圳數馬電子技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種麻花鉆模型的建立方法，屬于麻花鉆領域。包括確定徑向截面圖形；按照圓柱螺旋線的軌跡移動徑向截面圖形，確定鉆頭螺旋體模型；所述圓柱螺旋線的軸線與第一軸線重合，徑向截面圖形垂直于第一軸線；第一軸線為鉆頭螺旋體模型的中軸線；根據磨削曲面剪裁鉆頭螺旋體模型，確定麻花鉆模型。通過徑向截面曲線確定鉆頭螺旋體模型，再根據磨削曲面剪裁鉆頭螺旋體得到完整的麻花鉆模型，利用麻花鉆模型可有效分析麻花鉆幾何參數對加工性能的影響，從而避免加工過程中的反復調試。

技術領域

本申請屬于麻花鉆領域，更具體地說，是涉及一種麻花鉆模型的建立方法以及裝置。

背景技術

鉆削加工是切削加工中常用的方法之一，在金屬切削將工序中占到約三分之一的比重，而麻花鉆在鉆削加工中使用的最多，約占總量的80%以上。所以對麻花鉆進行準確有效的參數化建模顯得尤為重要，一方面可以幫助刀具制造廠商減少設計成本，另一方面也可以利用參數化設計建立各種形式的麻花鉆模型，并通過有限元分析手段驗證麻花鉆幾何結構參數對切削性能的影響。

麻花鉆屬于復雜切削刀具，其截面形狀和頂角形狀對頂角、橫刃斜角等標準參數互相影響，目前還沒有形成一套固定的參數建模方法，使得在分析麻花鉆幾何參數對加工性能影響的實驗中，需要費大量的力氣去建模，這是非常費時的一件工作。

發明內容

本申請提供了一種麻花鉆模型的建立方法，利用該方法對麻花鉆建模，可以有效分析麻花鉆幾何參數對加工性能的影響，從而避免加工過程中的反復調試。

為了實現上述技術效果，本申請第一方面提供了一種麻花鉆模型的建立方法，包括：

確定徑向截面圖形；

按照圓柱螺旋線的軌跡移動所述徑向截面圖形，確定鉆頭螺旋體模型；所述圓柱螺旋線的軸線與第一軸線重合，所述徑向截面圖形垂直于所述第一軸線；所述第一軸線為所述鉆頭螺旋體模型的中軸線；

根據磨削曲面剪裁所述鉆頭螺旋體模型，確定所述麻花鉆模型。

進一步地，所述根據磨削曲面剪裁所述鉆頭螺旋體模型，確定所述麻花鉆模型之前，還包括：

確定磨削曲面。

進一步地，所述確定磨削曲面包括：在所述鉆頭螺旋體模型的中剖面繪制母線和軸線，其中，所述軸線和所述第一軸線的夾角為A，所述母線和所述軸線的夾角為B,所述母線和所述軸線的交點與所述第一軸線之間的距離為L，將所述母線繞所述第二軸線旋轉360°得到所述磨削曲面。

進一步地，所述根據磨削曲面剪裁所述鉆頭螺旋體模型，確定所述麻花鉆模型包括：將所述磨削曲面繞所述第一軸線旋轉第一角度,得到第一旋轉磨削曲面；使用所述第一旋轉磨削曲面對所述鉆頭螺旋體模型進行剪裁；將所述第一旋轉磨削曲面繞所述第一軸線旋轉陣列180°，得到第二旋轉磨削曲面；使用所述第二旋轉磨削曲面對所述鉆頭螺旋體模型進行剪裁，得到所述麻花鉆模型。

進一步地，所述確定徑向截面圖形包括：

根據參數方程生成鉆刃曲線，所述參數方程為x=r*cos(t)+b*t*sin(t)，y=r*sin(t)-b*t*cos(t)，b=R*tan(f)/tan(β)，其中，以所述徑向截面圖形的中心為坐標原點建立坐標系｛0：X，Y，Z｝，所述坐標系的Z軸和所述第一軸線重合，t的取值范圍為（0，(R^2-r^2)^0.5/b），R為麻花鉆模型外圓半徑，r 為鉆芯圓半徑，f為麻花鉆頂角的一半，β為所述螺旋線的螺旋角；

將所述鉆刃曲線以X軸為對稱軸進行鏡像操作得到第一曲線，將所述第一曲線以Y軸為對稱軸進行鏡像操作得到第二曲線；

以所述徑向截面圖形的中心為圓心，分別繪制麻花鉆模型外圓和麻花鉆模型內圓，所述麻花鉆模型外圓的直徑大于所述麻花鉆模型內圓的直徑，所述麻花鉆模型外圓的直徑為D；