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刀具螺旋槽成形原理及其计算机模拟

作者:admin来源:中国磨粉机网 日期:2015-7-16 14:30:47 人气: 标签:

  1引言在刀具的加工过程中,刀具螺旋槽的槽形直接影响到刀具的排么矜屑,能和刀具的儿何参数,度以及刚度等,设计良好的螺旋槽可以显著提高刀具的切削性能和使用寿命。决定螺旋槽形的主要因素是用于磨制刀具螺旋槽的砂轮曲面和机床安装参数,国外已经开发了设计这些参数的模拟软件,但其理论受到严密的保护。因此我们必须立足自身,对刀具螺旋槽成形原理进行系统的研究,建立螺旋槽槽形优化模型。通常情况下,人们是由已知的螺旋槽根据啮合原理求解砂轮的廓形曲面1由于存在着干涉问,实际磨削出的槽形与理论槽形有着很大的差异。然而在实际生产中,人们往往根据已知根据曲面包络原理,将砂轮曲面看成由无数多个截收稿日期2003年9月圆组成,所有这些截圆沿着工件做螺旋运动,形成族螺旋曲面,由这些螺旋曲面族的截线族包络出刀具螺旋槽的截形。在此理论基础上开发出螺旋槽截形模拟软件。通过对刀具螺旋槽的槽形设计进丁计兑机模拟。得出机床的安装参数,从而提高磨削螺旋槽的精度和性能。

  2螺旋面磨削成形原理2.1成形原理基础上,提出了空心短锥柄册艮选用的原则,为建立册1刀柄选用的专家系统奠定了基础。

  1李海田。新型工具系统空心短锥工具系统。组合机床与自动化加工技术,1997,107,462王树林,王贵成。高速加工及其工具系统的研究进展。江第作者许琰,江苏大学机械工程学院,212013江苏省镇江市角,砂轮绕自身轴线作回转运动为主磨削运动,工件相对子砂轮沿轴向作直线运动的,绕身轴线转动即工件旋转周的同时沿轴线方向前进个螺旋导程,磨制出刀具的螺旋槽。

  2.2砂轮廓形曲线的确定般用于磨削刀具螺旋槽的砂轮轴截面形状有很多,其中比较典型的有两种,由段圆弧组成,妒弧圆弧叫弧形,由直线圆弧1线组成2.本文只讨论第朝中情况5直线柬弧直线勺段成形原理的数学模增建方法柬弧半径义= 3螺旋面的数学模型设工件保持固定,砂轮相对于工件作螺旋运动,即砂轮绕工件旋转周的同时,沿工件轴线方向前进个螺旋导程,幻尸2.此时6刀具螺旋面段坫由砂轮的无数多个截圆相对工仲做螺旋运动包络而成。个截圆丰径为昃4,砂轮轴户与工件回转轴2之间的夹角为0角,5为砂轮直为中心训好为砂轮端面到砂轮坐标中心的距离为截圆心到砂轮坐标中心的距离,为工件旋转角度。

  3.1坐标系的建立为了便于分析。现建立,固定坐标糸轴方向与工件回转轴致;建立,7,幻矢量坐标系,活动标架叫,叫。左随砂轮起绕工件轴线做旋转运动。

  3.2刀具螺旋面执段方程的建立该截做螺旋运动所得螺旋面矢量方程力将式5转换到矢量坐标系中,贝有将式6转换到叫厂直角坐标系中得到螺旋面方程由345得到户0的达式,到任,的半鹞个,对应具技术族螺旋面,最终包络出刀具的螺旋槽。

  3.3包络曲线方程的建立得到螺旋面的截面形状。

  根据曲线包络条件,有代入式5可得将式8代入式7,得到包络曲线方程将式3代入式9就得到刀具螺旋槽的截面形状3.4刃磨参数的确定由式10可以看出,砂轮截面形状随着参数,好也0的变化而变化,因此确定4,好夂0为刀具螺旋槽的刃磨参数。

  离且泌=乃2,3+35;机床安装参数4= 4实例分析及试验结果4砂轮磨削直上为12,1的诜刀,钻心直径6.,1.根据第3节所建立的数学模型计算出的机床刃磨参数7.模拟截形与实际磨削截形的对比8.!投拟故形1实际,削出的瘕形由8可以看出实际磨削出的螺旋槽截形与模拟出的螺旋槽截形吻合,证明将螺旋槽视为由砂轮截圆做螺旋运动包络而成的磨削理论的正确性。但是,由于在调整机床安装参数时,存在着各方面的误差,使得理论模拟截形与实际磨削出的截形有定以到提高。

  5结语基于将砂轮视作由无数个截圆组成并由这些截圆沿着工件做螺旋运动包络出刀具螺旋槽的理论,建立了螺旋面的数学模型,并在此基础上编写出螺旋槽模拟软件,得出机床刃磨参,以刀具螺旋槽的计兑机模拟设代,了传统的试凑试切法。人人缩短了试切调整时间并且提高了螺旋槽的刃磨精度。

  因此,用螺旋槽模拟软件进厅螺旋槽的设汁和仿真模拟有着很大的实用性和现实意义。

  1周志雄。微钻头螺旋槽的数学模型及其0人0方法。中国第怍者胡江林,大连轻工业学院机械系,6034辽宁省大连市

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