球头铣刀铣削表面形貌仿真与试验研究

发布时间：2024-12-22 01:22

　　表面形貌特征作为表面质量的一个重要方面,对零件的使用性能有着重要的影响,同时,随着不规则曲面在工业产品中的占比越来越高,零件表面形貌形成过程的建模与仿真备受重视。在多轴数控技术和高速切削技术等的支持下,通过球头铣刀精密铣削直接达到零件的最终加工要求已经成为可能,在这种情况下进行球头铣刀铣削表面形貌的建模与仿真,对实际加工中切削参数的选择和优化等具有积极的现实意义。论文从球头铣刀铣削表面形貌形成机理出发,利用齐次坐标矩阵变换原理构建切削过程中刀齿切削点与工件相对位置关系的数学表达式,在此基础上基于Z-MAP法建立球头铣刀铣削加工表面形貌的仿真模型。该模型不仅能实现平面类零件表面形貌的仿真,还可以利用NURBS曲面插值的方法,结合CAM刀具路径规划和刀位点检索算法,实现切削时间与刀位点位置的匹配,解决复杂曲面难以对刀具运动轨迹进行时域描述的问题,进而实现自由曲面类零件表面形貌的仿真。模型中不但能够综合考虑主轴转速、进给速度、刀具参数、刀轴倾角及刀具偏心的影响,还能反映曲面的形状特征及曲率变化对表面质量的影响,可以更好地完成球头铣刀加工表面形貌的准确预测。在此基础上,基于所开发的仿真系统进行单...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1–1数控铣削曲面建模仿真Fig.1–1ModelingandSimulationofNCMillingSurfaces

西安理工大学硕士学位论文2图1–1数控铣削曲面建模仿真Fig.1–1ModelingandSimulationofNCMillingSurfaces1.2铣削加工概述铣削加工是将铣刀固定在机床主轴上做回转运动，工件随着铣床在X、Y方向平移，通过铣刀对待加工工件表面的多余材料进行切....

图3–10主曲率部分计算结果

西安理工大学硕士学位论文30（b）kmin图3–10主曲率部分计算结果Fig.3–10CalculationResultofMainCurvature3.5曲率分布特征值对表面质量的影响前文中已使用NURBS曲面造型方法重构生成了自由曲面，并在此基础上进行了刀具路径规划,还提出了....

图3–11铣削圆柱面

3自由曲面的表面形貌仿真31表3–2圆柱面不同半径仿真参数表Tab.3–2TableofSimulationParametersforCylindricalSurfaceswithDifferentRadii参数类型参数值参数类型参数值球头铣刀直径/mmΦ6刀具齿数z/齿2球头铣....

图3–12曲面曲率特征值对表面粗糙度的影响

3自由曲面的表面形貌仿真31表3–2圆柱面不同半径仿真参数表Tab.3–2TableofSimulationParametersforCylindricalSurfaceswithDifferentRadii参数类型参数值参数类型参数值球头铣刀直径/mmΦ6刀具齿数z/齿2球头铣....

本文编号：4019218