首頁
Pro/E
泵
閥門
製圖
機床
企業
技術
資訊
對球形銑刀建模的具體內容作詳細討論
分類
>
刀具
>
銑刀
>
對球形銑刀建模的具體內容作詳細討論
時間:2014-03-12 02:22:58
對球形銑刀建模的具體內容作詳細討論
簡介
隨著計算機與數字控制技術的飛速發展,數控切削模擬系統作為能夠對加工程序進行檢驗、預測加工過程表現及產品質量精度的一種有效手段,在航空、航天及汽車等製造業……
這些企業,你可能也喜歡
建準電機工業股份有限公司
強固網工程行 鋼網牆 速固牆 免拆模板 免拆網模
霹靂國際多媒體股份有限公司
同峰模具有限公司
仁壽有限公司
國立高雄科技大學模具系
展群模型企業有限公司
日健全球貿易有限公司
徳久廚具股份有限公司
聯欣模型有限公司
上銀科技股份有限公司
復國玩具有限公司
對球形銑刀建模的具體內容作詳細討論
正文
關愛座駕,從細節做起——汽車壓縮機軸承加油保養全攻略
迪恩機床 (Dionis Technologies),美國加利福尼亞州的機床製造商
智能機床行業概覽
cad室內設計圖樣板
隨著計算機與數字控制技術的飛速發展,數控切削模擬系統作為能夠對加工程序進行檢驗、預測加工過程表現及產品質量精度的一種有效手段,在航空、航天及汽車等製造業的實際生產中,已經發揮了越來越大的作用。一個功能完備的數控模擬系統,不僅應具有兒何模擬能力。如材料去除模擬,干涉檢驗及NC代碼驗證等,更應有強大的切削過程物理模擬能力。在虛擬製造環境下,物理模型與實體幾何模型的系統集成,不僅可以對產品的質量精度和現有的工藝過程進行預測及評估,而且能為新工藝的創新與設計提供更加有利的手段。在模擬系統建立過程中,刀具的合理建模將起到十分重要的作用,具體包含兩方面的內容:刀具掃描體的生成;刀具切削刃的幾何表達。在曲面的三軸數控銑削加工時,以球形刀應用為最廣泛,本文針對三軸數控銑削模擬系統,對球形銑刀建模的具體內容作詳細討論。
一、數控銑削刀具通用模型的建立
為了保證刀具的強度與製造的一些特殊要求,在多坐標數控銑削加工中用到了多種切削刀具。如圖1所示。
通過分析,將圖中所提到的刀具各自輪廓特徵提取出來,建立了一個通用的刀具輪廓模型如圖2所示。該模型以6個參數d,r,e,f,g,y,h來具體描述:d為刀頭直徑;r為圓角半徑;e為圓角中心距刀具軸心的距離了為圓角圓心距端面的距離;g為刀桿的半錐角;h為刀具長度。
利用這些參數可完全描述圖1所示的所有刀具。但在三坐標的數控加工中。經常採用球形銑刀,利用通用刀具輪廓模型對球形刀的表示如下:d,r=d/2,e=0,g=0,f=r,h。
二、球形銑刀掃描體的快速生成演算法
刀具掃描體生成演算法回顧
掃描體的特徵及表示在NC加工的理論與實踐上有著非常重要的作用,為此,研究人員在該領域進行了不少工作。Anderson首次針對平頭銑刀提出了刀具掃描表面的一個估計演算法,他將刀具掃描體表面表示成簡單實體元素的並集。Martin從微分幾何學觀點出發,利用包絡線理論對銑削刀具的掃描體進行了分析,並給出了一個基於代數學的掃描實體計算方法。有文獻將掃描微分方程與包絡面方法結合起來,可以較為迅速地構造出平頭銑刀與球形銑刀在一維平面上運動時所形成的刀具掃描體。作者在其它文獻中擴展了Anderson的方法提出了一種掃描包絡面微分方程演算法,在數控切削驗證精度上可以達到令人滿意的程度。在本文中,為避免複雜的刀具掃描體表面求解運算,提出了一種基本關鏈曲線的刀具掃描體快速生成演算法。
基於關鍵曲線的球形銑刀刀具掃描體生成演算法提出
在三坐標數控加工中,球形銑刀以其自身的優點(如刀具在加工表面上易於定位,數控程序易於t編製,通常只需二維的刀具補償等),在對曲面產品的加工中得到了廣泛的應用。首先我們建立如圖3所示坐標系。並設定以下變數:
S=(S
x
, S
y
, S
z
),為刀具的起始位置;
E=(E
x
, E
y
, E
z
),為刀具的結束位置;
D=E-S=(D
x
, D
y
, D
z
),為刀具進給方向向量;
V=(D
x
/P,D
y
/P, 0)為X-O-Y平面上平行於進給方向D投影的單位向量;
U=(D
y
/P,D
x
/P, 0)為X-O-Y平面上垂直於V的單位向量,其中P=(D
x
2
+D
y
2
)
?
通過分析球形銑刀的刀具掃描體及其投影,可直觀地發現,當刀具沿進給方向運動時,一個數控數據段所形成的刀具掃描體被關鍵曲線K
c
(S)在X-O-Y平面內的投影曲線劃分為三部分:起始處刀具包絡體表面,由關鍵曲線掃描的表面和終點處的刀具包絡體表面,在平面上的投影分別為A、B、C,如圖3所示。對B區進行觀察,我們發現隨著刀具的運動,落在B區內的點Q
B
所對應的掃描面上點的坐標,X、Y值沒有變化(因為投影關係),只是該點對應的起始位置處刀具關鍵曲線點Q
K
在高度方向上增加了一個Z值。而在C區刀具掃描表面只是起始位置處C區刀具包羅表面在Z軸上增加了進給的Z向投影高度。基於這樣一個事實,我們只要能夠獲得關鍵曲線的表達,就可以非常容易地得到數控數據段內任意點的掃描體表面數據。就數控模擬而言,球形銑刀圓柱部分關鍵曲線所生成的掃描表面形狀簡單(由兩個平行平面構成),故此,下文來討論銑刀球形部分的關鍵曲線求解。
關鍵曲線的求解
本節首先給出關鍵曲線的定義:令F為圖3所示的局部坐標系下刀具運動方向的量,F=(0,1.D
z
/P);令N(u, v)為刀具球形表面的法向量。根據解析幾何知識,關鍵曲線由在球面上且滿足條件N(u, v)·D=0的點構成。通過局部坐標(u, v)與坐標(x, y)力間的轉換矩陣:
{
v=VT
其中T=(x-S
x
, Y-S
x
, 0)
u=UT
我們只需簡單的代數求解便可以獲得關鍵曲線方程K
c
的平面投影方程,根據平面投影方程,可以非常容易地得到關鍵曲線的表達。刀具掃描面的生成按照本章第2節所述進行.具體方法如圖4所示:
三、基於數控模擬系統的球形刀切削刃的幾何表述
為能夠對數控物理模擬過程中所建立的模型(如切削力模型)進行精確的計算,在給定刀具參數、切削參數、刀具位置及進給方向後,必須能夠準確地提取出兩組必要的信息:1)參與切削的切削微元數目與分佈;2)各切削微元的切屑厚度。獲取這兩組信息的關鍵是建立一個適用於模擬技術的精確切削刃表達方法。
在計算機圖形學領域貝齊埃曲線因具有數值計算穩定、效率高等優點,別是在位置發生變化時,無需對所有的數據點進行變換,而只需變換給定的控制點,在許多CAD系統中該曲線已得到了廣泛的應用為了使該模擬系統的切削刃表達方法具有一定的通用性,且滿足數控模擬中刀具位置不斷變化的要求,基於CAD軟體集成的考慮,本文對刀具切削刃的表達採用了貝齊埃曲線形式,建立了一個固定於球形銑刀的坐標系,如圖5所示。利用該方法生成刀具切削刃的基本步驟如下:
首先根據刀具製造者提供的刀具切削刃信息,沿刀軸方向按一定間隔,在切削刃上進行采點,將切削刃表示成一個多項式參數方程公式
x(t)=a
3
t
3
+a
2
t
2
+a
1
t+a
0
y(t)=b
3
t
3
+b
2
t
2
+b
1
t+b
0
z(t)=c
3
t
3
+c
2
t
2
+c
1
t+c
0
然後參照初始條件(刀刃起始點與終點角度),利用下列公式得到切削刃貝齊埃曲線擬合的控制點:
dx
0
=a
0
dy
0
=b
0
dz
0
=c
0
dx
1
=1/3a
1
+a
0
dy
1
=1/3b
1
+b
0
dz
1
=1/3c
1
+c
0
dx
2
=1/3(a
2
+2a
1
+3a
0
)
dy
2
=1/3(b
2
+2b
1
+3b
0
)
dz
2
=1/3(c
2
+2c
1
+3c
0
)
dx
3
=a
3
+a
2
+a
1
+a
0
dy
3
=b
3
+b
2
+b
1
+b
0
dz
3
=c
3
+c
2
+c
1
+c
0
四個控制點為
C
0
=(dx
0
, dy
0
, dz
0
)
C
1
=(dx
1
, dy
1
, dz
1
)
C
2
=(dx
2
, dy
2
, dz
2
)
C
3
=(dx
3
, dy
3
, dz
3
)
通過上述過程,我們給出了可用數控模擬系統的球形刀切削刃表達方式,該方法也同樣適用於其它形狀的數控銑削刀具切削刀的幾何構造上。
四、結論
本文針對曲面的三軸數控加工建立了可用於數控模擬系統中完整的銑削刀具兒何模型(切削刃及刀具掃描體)提出了一種全新的球形銑刀刀具掃描體生成演算法,該方法不必經過大量的數學求解運算就可以精確、迅速地獲得刀具掃描體表面;利用貝齊埃曲線對任意形狀的刀具切削刃表達,可以非常方便地提取出數控物理模擬所需的幾何信息,為數控幾何模擬與物理模擬奠定了基礎。所給出的這種刀具幾何形狀表示方法已成功地應用於作者所開發的曲面產品三軸數控加工模擬系統中,實際應用表明該方法省時、準確實用
這些文章,你可能也喜歡
機械製造技術教程_8數控加工工藝
Pro/E模具設計教程-7 模具體積塊
基於UG的充電器模型的計算機輔助設計與製造
Pro/MOLDESIGN模具設計_7直接創建模具體積塊
CJF系列不鏽鋼小型高壓反應釜的詳細介紹
內螺旋滾道銑削加工自製刀具的探討
塑料薄膜抗擺錘衝擊試驗方法
轉爐半干法相關問題的討論與啟發
噴油螺桿空氣壓縮機油路特性探討
詳細介紹ASCO脈衝閥工作原理及資料下載,ASCO脈衝閥
模具製造經驗
對球形銑刀建模的具體內容作詳細討論
選擇油泵的具體操作
用SolidWorks曲面建模一個彈弓狀的圓管
Solidworks轉換AutoCAD圖紙詳細設置、無亂碼、圖層映射
SolidWorks建模操作與設計應用實務系列課程
風機盤管幹工況運行的若干問題探討
CAD三維建模CAD三維鈑金製圖調序與展開
自由半浮球式蒸汽疏水閥詳細資料
球心閥、旋塞閥和截止閥的特點
未來模具的發展主要有這麼幾個發展方向
球心閥、旋塞閥和截止閥的特點簡介
模具製造領域的25個常見問題解答(2)
建築規範中有關空調系統防火閥條文的探討
CAD直線命令/直線畫法的詳細使用教程
用solidworks三維建模錐形彈簧的方法和步驟
SolidWorks如何文字建模
球型止回閥的用途
球磨機主軸承球形瓦燒毀的原因分析
真空包裝機使用具體步驟是什幺?
[對球形銑刀建模的具體內容作詳細討論],你可能也喜歡
3d建模軟體
3d建模教學
3d max建模
zbrush 3d建模完全手冊
kinect 3d建模
文蛤的詳細介紹
台北樹蛙的詳細介紹
田菁植物的詳細介紹
九大行星的詳細資料
水中生物的詳細資料
具體的解釋
具體的定義
具體的讚美
具體評語專業領域
不銹鋼扇形氣動球閥
化抽象為具體
玻璃球形吸管
Bookmark the
permalink
,來源:
One thought on “
對球形銑刀建模的具體內容作詳細討論
”
熱門文章
基於SolidWorks 的四刃球頭銑刀參數化設計
幾種新型的高效率模具銑削加工方法
LPKF電路板快速製作系統
不鏽鋼的切削加工-高速鋼銑刀銑削不鏽鋼切削用量
開發和改進切削刀具材料來大幅度提升切削速度
雕刻機刀具使用指南-河南三星雕刻機廠
錐麵包絡圓柱蝸桿(ZK型)
加工中心刀具的知識
瓦爾特的銑刀幫助Kinkele縮短停工時
高性能切削中切削刀具的選擇
鈦加工的前沿工藝(一)
數控銑進給路線的確定方法
數控車銑加工工藝應用
數控車銑加工工藝應用簡述(二)
插銑加工在水輪機葉片上的應用
線路板數控銑床的銑工藝分析
模塊化刀具系統——刀具的柔性解決方案
提供高精、高效模具加工的全套解決方案
高速加工和高效加工
刀具的選擇和切削用量的確定(二)
最新文章
T型槽銑刀的規格
數控銑床對刀具的要求及銑刀的種類分別是什麼
數控刀具的種類及選擇技巧
正確銑削直齒圓柱齒輪要點
刀具硬度的影響因素
數控銑削刀具有哪些基本要求
德國DMG高速機、日本牧野高速機如何配置銑刀
針對不同行業木工雕刻機的刀具選用有技巧--山東盛鑫數控 王工186
方肩銑削
木工雕刻機刀具使用指南
數控機床的加工模具及銑削曲面應注意問題
雕刻機刀具使用指南
ISCAR取得的突破性成就
淬硬模具的高速加工技巧
數控刀具的種類及選擇
無線膠裝機的操作規範
插銑法的特點與應用
加工中心刀具的選擇及使用
銑工工藝守則
壓縮機製造中的刀具改進
AutoCAD
CAD
SolidWorks
機械製圖
系統
技術
應用
方法
使用
設備
原理
工藝
注意
不鏽鋼
如何
軸承
設計
加工
什麼
哪些