论文部分内容阅读
球头铣刀铣削加工被广泛应用于汽车、航空航天等领域的粗精加工中。其加工表面几何形貌，取决于加工方式、刀具形状、切削系统的刚度和动态特性等多种因素，是评价工件加工质量的一个重要指标。本文在综合分析切削运动的组成规律的基础上，建立了球头铣刀切削刃的几何模型及运动学模型，对铣削加工工件表面形貌建模和仿真进行了系统深入的研究。所做的工作如下： 1.考虑铣刀的类型及工艺特点，建立了广义铣刀的几何参数模型，并针对球头铣刀对该模型进行了退化。 2.建立了铣削加工表面广义创成模型，并以球头铣刀为例，建立了铣刀切削刃的轨迹方程，给出相应的表面形貌仿真算法，最终得到垂直铣削情况下被加工工件表面形貌的三维仿真图形，通过实验验证该仿真算法的可行性。 3.在考虑刀具偏心的情况下，建立了多轴铣削加工形貌仿真模型，推导出多轴铣削情况下球头铣刀切削刃上任意一点相对被加工工件的轨迹方程，建立了仿真算法求解被加工工件表面残留高度，并对平面铣削加工以及圆弧面铣削加工分别进行铣削仿真研究，研究刀具轴线角与进给倾角分别对表面粗糙度的影响。 4.采用 VC6.0 结合 OpenGL 开放式图形库，开发了可视化的仿真软件，对形貌数学模型进行编程计算，同时结合参数设定模块，获得不同加工参数情况下的被加工工件的表面形貌三维仿真图形，实现对实际加工过程的指导作用。 论文工作为丰富制造加工过程的建模仿真的理论体系，提高了铣削过程加工效率和被加工工件表面质量，为开发实用的铣削加工过程物理仿真系统奠定了坚实的基础，对发展数控加工技术和指导实际生产具有一定的参考意义。