【摘 要】
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刀具在机械制造业中占有相当重要的地位，伴随着国内航空航天领域的快速发展，特别是随着我国大型客机、军用飞机等国家重点项目的启动，航空铝合金加工专用刀具的需求量急剧增加。
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刀具在机械制造业中占有相当重要的地位，伴随着国内航空航天领域的快速发展，特别是随着我国大型客机、军用飞机等国家重点项目的启动，航空铝合金加工专用刀具的需求量急剧增加。虽然国内刀具厂商和学者开展了大量研究工作，但是制造出的高性能刀具依然不能够满足航空高端制造的需求，国内高档航空铝合金刀具市场基本上被国外刀具企业垄断，严重制约着我国航空航天工业的进步和发展。 在此背景下，论文围绕着“面向航空铝合金加工用整体硬质合金铣刀磨制软件开发”课题开展了研究，基于刀具复杂曲面建模及成形理论，建立四种航空刀具的结构几何参数数学模型，对砂轮磨削刀具的刀位轨迹进行研究，开发一款航空铝合金专用整体铣刀磨削软件。论文主要内容包括以下几个方面: (1)分析螺旋面磨削成形原理，对螺旋槽的端面截形进行了理论计算和分析，得到端截形的理论曲线。为了获取更精确地螺旋槽槽型，基于UG/OPEN GRIP二次开发和布尔减运算对螺旋槽磨削进行模拟仿真，通过对比理论曲线和仿真曲线，对磨削砂轮的安装角、中心距、偏心距进行修正。 (2)四种航空刀具的建模。基于铣刀的成形原理建立圆柱螺旋立铣刀的数学模型;通过引入Frenet活动框架并以等螺旋角刃形曲线为研究，建立球头立铣刀的前刀面和后刀面的砂轮磨削加工刀轨模型;分析插铣刀和钻头的结构几何参数，建立直线刃插铣刀和抛物线槽型钻头的数学模型。 (3)建立一种“P”型结构的CNC五轴联动工具磨床的虚拟样机，将刀具的数学模型转化为砂轮磨削的刀位轨迹，分别对球头立铣刀、钻头和插铣刀进行实例模拟仿真，验证数学模型的正确性。 (4)采用面向Windows应用程序的开发环境Visual C++6.0，基于四种航空刀具的数学模型，开发一款航空铝合金专用整体铣刀磨削软件。
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