球头铣刀片前后刀面的砂轮磨削轨迹算法研究

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作者 郭旭阳 刘东山 +2 位作者 刘浩 李欣蔓 江磊 《工具技术》 北大核心 2025年第3期122-127,共6页

球头铣刀片是U型曲面、球面加工的主要刀具,具有锋利耐磨、排屑顺畅等优势。球头铣刀片的主要特征为前、后刀面,其结构参数与切削性能有直接联系。为了满足球头铣刀片的定制化制造,解决刃线形式、磨削工艺参数多样化导致的精确磨削难题... 球头铣刀片是U型曲面、球面加工的主要刀具,具有锋利耐磨、排屑顺畅等优势。球头铣刀片的主要特征为前、后刀面,其结构参数与切削性能有直接联系。为了满足球头铣刀片的定制化制造,解决刃线形式、磨削工艺参数多样化导致的精确磨削难题,提出一种球头铣刀片前后刀面精确磨削轨迹计算方法。定义可灵活扩展的球头铣刀片刃线和前后刀面结构参数,并建立浮动坐标系系统,构建浮动坐标系到工件坐标系的坐标转换矩阵;定义基于工件坐标系的砂轮磨削基准姿态,并利用抬角工艺参数实现对砂轮磨削姿态的精确调控,通过坐标变换矩阵推导基于工件坐标系的砂轮磨削位姿解析表达;通过在VC++环境开发相应的计算程序并进行仿真验证,验证算法的有效性与灵活扩展性。 展开更多

关键词 球头铣刀片 前后刀面 磨削轨迹 算法

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直齿剐齿刀结构设计与计算 被引量：18

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作者 陈新春 李佳 贺友平 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期411-416,共6页

针对剐齿发展的迫切需求,提出一种直齿剐齿刀结构及其参数计算的方法.首先简述了剐齿原理,进而提出直齿剐齿刀前、后刀面的结构形式.在明确刀具结构形式基础上,给出刀具参数及计算方法,并且推导出刀具的齿形误差.采用上述方法设计制造刀... 针对剐齿发展的迫切需求,提出一种直齿剐齿刀结构及其参数计算的方法.首先简述了剐齿原理,进而提出直齿剐齿刀前、后刀面的结构形式.在明确刀具结构形式基础上,给出刀具参数及计算方法,并且推导出刀具的齿形误差.采用上述方法设计制造刀具,利用自行设计制造的数控剐齿机床进行实际加工,经Gleason Metrology Systems检测,工件齿形精度达7级,表明上述刀具设计方法有效、可行. 展开更多

关键词 剐齿刀 前刀面 后刀面 齿形误差

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金属切削刀具前、后刀面摩擦状况的数值模拟 被引量：7

3

作者 谢峰 刘正士 杨海东 《应用科学学报》 CAS CSCD 2004年第2期223-227,共5页

采用数值模拟技术,成功地模拟出了自由直角切削中刀具前、后刀面的摩擦状况,并模拟出切屑形成及计算出刀-屑摩擦面上接触对各节点的等效应力值;同时对有限元建模及计算过程进行了深入的阐述.通过剪切角的仿真计算结果和用快速落刀实验... 采用数值模拟技术,成功地模拟出了自由直角切削中刀具前、后刀面的摩擦状况,并模拟出切屑形成及计算出刀-屑摩擦面上接触对各节点的等效应力值;同时对有限元建模及计算过程进行了深入的阐述.通过剪切角的仿真计算结果和用快速落刀实验得到的实验数据的比较证实了该方法的可行性. 展开更多

关键词 金属切削 刀具 数值模拟 有限元法 刀面摩擦

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麻花钻锥面后刀面线切割成形加工装置的设计 被引量：3

4

作者 白海清 荆浩旗 +2 位作者 汤孝东 王春月 朱超 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第10期16-21,共6页

针对麻花钻锥面后刀面刃磨装置的复杂性及现有砂轮刃磨存在的问题,基于麻花钻后刀面刃磨理论的研究成果,提出了一种新的麻花钻锥面后刀面刃磨方法——数控电火花线切割刃磨(成形)方法,即用线切割成形代替砂轮刃磨。研究了麻花钻锥面后... 针对麻花钻锥面后刀面刃磨装置的复杂性及现有砂轮刃磨存在的问题,基于麻花钻后刀面刃磨理论的研究成果,提出了一种新的麻花钻锥面后刀面刃磨方法——数控电火花线切割刃磨(成形)方法,即用线切割成形代替砂轮刃磨。研究了麻花钻锥面后刀面线切割的成形原理,建立了麻花钻线切割成形方法的数学模型;确定了成形装置的运动方案,设计了装置的二维、三维模型图,最终设计了成形加工装置的数字样机模型,并进行了运动仿真分析,确定了运动方案的可行性;进行了模拟线切割试验,分析了电参数对成形过程的影响,选择了合适的电参数。该装置不仅可以实现后刀面刃磨,而且装置结构简单,易于操作,克服砂轮刃磨易烧伤等缺陷,对超硬材料麻花钻锥面后刀面刃磨加工具有重要的研究意义。 展开更多

关键词 麻花钻 后刀面 线切割 成形装置

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前后刀面微织构铣削镍基合金的切削力研究 被引量：7

5

作者 沈小强 成立 +1 位作者 关集俱 宋树权 《机床与液压》 北大核心 2019年第19期42-45,5,共5页

为了提高刀具对难加工材料的切削加工性能,降低切削力,延长刀具寿命,采用激光加工技术在TiAlN涂层刀具前、后刀面上制备出平行于主切削刃的沟槽型织构,对比研究变切削参数条件下铣削镍基合金的切削力变化情况。结果表明:在低转速、小吃... 为了提高刀具对难加工材料的切削加工性能,降低切削力,延长刀具寿命,采用激光加工技术在TiAlN涂层刀具前、后刀面上制备出平行于主切削刃的沟槽型织构,对比研究变切削参数条件下铣削镍基合金的切削力变化情况。结果表明:在低转速、小吃刀量、低进给速度情况下,后刀面织构刀具的切削力小于前刀面织构刀具;背吃刀量对前刀面织构刀具的切削力增幅影响最大;主轴转速对后刀面织构刀具的切削力增幅影响最大。 展开更多

关键词 切削力 镍基合金 微织构 切削参数 后刀面

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二次曲面钻头几何角度的统一模型 被引量：3

6

作者 熊良山 师汉民 陈永洁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期119-123,共5页

以麻花钻前后刀面的数学模型为基础,建立了二次曲面后刀面麻花钻各几何要素的平面像图;应用平面表像法,将麻花钻上复杂的空间角度计算问题转化为平面上的非欧距离和非欧夹角的计算问题,从而大大简化了计算分析的难度;建立了麻花钻切削... 以麻花钻前后刀面的数学模型为基础,建立了二次曲面后刀面麻花钻各几何要素的平面像图;应用平面表像法,将麻花钻上复杂的空间角度计算问题转化为平面上的非欧距离和非欧夹角的计算问题,从而大大简化了计算分析的难度;建立了麻花钻切削角度与结构和刃磨参数关系的统一计算模型,为麻花钻的结构和刃磨参数的分析和优化设计提供了一种新的建模方法。 展开更多

关键词 平面表像法 麻花钻 切削角度 二次曲面 建模

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面齿轮单面啮合测量仪的研制 被引量：14

7

作者 石照耀 鹿晓宁 +1 位作者 陈昌鹤 林家春 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2715-2721,共7页

采用齿轮单面啮合测量原理,研制出面齿轮传动误差测量仪。仪器采用立卧相结合的结构,主要由基座、精密密珠轴系、光栅测量系统、测控单元构成,解决了正交及偏置齿轮副的装夹、定位及调整问题;采用时钟脉冲细分计数方法采集传动误差数据... 采用齿轮单面啮合测量原理,研制出面齿轮传动误差测量仪。仪器采用立卧相结合的结构,主要由基座、精密密珠轴系、光栅测量系统、测控单元构成,解决了正交及偏置齿轮副的装夹、定位及调整问题;采用时钟脉冲细分计数方法采集传动误差数据,提高了测量精度;开发了面齿轮传动误差测控软件,实现了齿轮副传动误差及面齿轮切向综合偏差、齿距偏差、偏心等测量,并具有齿轮误差分析功能,能满足5级精度的面齿轮质量检测要求。 展开更多

关键词 齿轮测量 面齿轮 单面啮合 传动误差

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非数控加工球头铣刀的主干数学模型 被引量：5

8

作者 唐余勇 汪兴涛 鲍青山 《工具技术》 北大核心 2002年第3期19-21,共3页

汇总介绍了非数控加工球头铣刀前、后刀面的基本原理和主干数学模型 。

关键词 球头铣刀 非数控加工 前刀面 后刀面 主干数学模型

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麻花钻后刀面线切割专用夹具设计与试验研究 被引量：1

9

作者 沈钰 白海清 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第3期83-87,共5页

根据麻花钻锥面后刀面的成形原理及电火花线切割机床的加工特点,利用电极丝代替砂轮加工成形麻花钻的后刀面,建立了麻花钻后刀面线切割成形的数学模型。针对麻花钻后刀面复杂的曲面结构,设计了线切割专用夹具,并分析了其运动原理。利用C... 根据麻花钻锥面后刀面的成形原理及电火花线切割机床的加工特点,利用电极丝代替砂轮加工成形麻花钻的后刀面,建立了麻花钻后刀面线切割成形的数学模型。针对麻花钻后刀面复杂的曲面结构,设计了线切割专用夹具,并分析了其运动原理。利用CAD/UG软件绘制了专用夹具的二维及三维模型。研制了专用夹具,利用专用夹具实现麻花钻后刀面在电火花线切割机床上的成形加工,验证了该专用夹具的可行性,为实现麻花钻后刀面的成形加工提供了一种新思路。 展开更多

关键词 麻花钻 后刀面 线切割 专用夹具

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提高直齿插齿刀构形精度的刃磨工艺方案研究 被引量：1

10

作者 马霄 王伟 《工具技术》 北大核心 2008年第12期47-50,共4页

讨论了插齿刀的几何角度对其耐用度与构形误差的影响,分析了在磨齿机上对插齿刀侧后刀面进行特殊刃磨以减小插齿刀构形误差的工艺原理,在显著提高刀具构形精度的同时通过增大刀具几何角度提高了其耐用度并通过了试验验证。

关键词 插齿刀 侧后刀面 构形精度 耐用度 刃磨

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柱面自由切削刀具的研究

11

作者 王西彬 范超毅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期259-262,共4页

设计出一种前后刀面均为柱面的自由切削刀具，两柱面交线为其切削刃。分析了这种刀具进行自由切削的几何条件和切削刃任意点的切削角度，结果表明：适当增大前后刀面的曲率半径，控制柱面轴线剖面上的前角和后角，就可使切削刃各点的切... 设计出一种前后刀面均为柱面的自由切削刀具，两柱面交线为其切削刃。分析了这种刀具进行自由切削的几何条件和切削刃任意点的切削角度，结果表明：适当增大前后刀面的曲率半径，控制柱面轴线剖面上的前角和后角，就可使切削刃各点的切削处于自由或准自由状态，并能保持固定的流屑方向。 展开更多

关键词 自由切割 刀具设计 柱面刀具 几何条件 切削角

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垂直于基面的任意剖面前后角公式的普适性研究

12

作者 顾立志 龙泽明 《工具技术》 北大核心 1997年第8期7-10,共4页

讨论以车刀为基本形式的过选定点垂直于基面的任意剖面前后角公式推导的条件，提出了等效切削刃和等效刀面的概念；阐述了基本公式和导出公式的普适性，对前后角公式在多种类型刀具中的应用作了较系统的说明。

关键词 选定点 基面 切线 等效刀面

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插齿时齿面挤伤与插齿刀后面非正常磨损的原因及解决措施 被引量：1

13

作者 王敏之 《工具技术》 北大核心 2006年第2期49-52,共4页

介绍了插齿时产生齿面挤伤及插齿刀后面非正常磨损的特有现象,分析了其原因以及切屑的几种形态,给出了切削厚度分析计算的新方法,提出一套新见解和解决措施。

关键词 插齿 切削厚度 齿面挤伤 后面磨损

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断屑钻尖后刀面的砂轮磨削位姿算法 被引量：3

14

作者 马玉豪 李勇 +1 位作者 江磊 丁国富 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期2321-2325,2330,共6页

定义了断屑钻尖后刀面的结构参数,构建了三个坐标系并分析了对应的转换矩阵;建立了断屑钻尖刃线及后刀面参数化数学模型;采用坐标变换矩阵描述了砂轮的运动方式,借助运动学原理,在数控磨削过程中提出了基于工件坐标系的断屑钻尖后刀面... 定义了断屑钻尖后刀面的结构参数,构建了三个坐标系并分析了对应的转换矩阵;建立了断屑钻尖刃线及后刀面参数化数学模型;采用坐标变换矩阵描述了砂轮的运动方式,借助运动学原理,在数控磨削过程中提出了基于工件坐标系的断屑钻尖后刀面砂轮磨削位姿算法。基于VC++环境,开发了相应的计算程序并进行了一系列的磨削加工和测试来验证所提算法的有效性。测量结果表明:所提算法可保证断屑钻尖后刀面的结构精度,并可灵活调整磨削过程中砂轮姿态。 展开更多

关键词 断屑钻尖 后刀面 磨削 位姿

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基于砂轮磨损参数的立铣刀后刀面磨削轨迹补偿算法 被引量：6

15

作者 马玉豪 宁样城 +1 位作者 丁国富 江磊 《工具技术》 北大核心 2021年第3期47-51,共5页

整体立铣刀后刀面通常采用数控工具磨床按照理想砂轮形状的运动轨迹进行磨削加工,然而在实际磨削过程中,砂轮参与磨削的区域(主要是砂轮边缘轮廓)会逐渐磨损,从而导致后刀面几何精度下降甚至轮廓错误。针对该问题,本文提出了基于砂轮磨... 整体立铣刀后刀面通常采用数控工具磨床按照理想砂轮形状的运动轨迹进行磨削加工,然而在实际磨削过程中,砂轮参与磨削的区域(主要是砂轮边缘轮廓)会逐渐磨损,从而导致后刀面几何精度下降甚至轮廓错误。针对该问题,本文提出了基于砂轮磨损参数的整体立铣刀后刀面磨削轨迹补偿算法。首先,针对立铣刀后刀面磨削工艺,定义了磨削坐标系,推导了砂轮在磨削工艺参数下的姿态计算模型;其次,建立了针对砂轮轮廓磨损的结构参数定义;最后,基于上述模型和参数定义,推导了砂轮磨损状态下的磨削轨迹补偿坐标计算方法,保证了后刀面结构的完整和准确。通过磨削仿真和实际加工试验,对磨损砂轮的补偿效果进行对比测试。结果表明,所提出的砂轮轨迹补偿算法可以有效减少砂轮磨损对后刀面磨削加工的影响,对减少砂轮修整次数和提高磨削质量稳定性有重要意义。 展开更多

关键词 立铣刀 后刀面 磨削 砂轮磨损 补偿

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微细铣削中刀具侧刃磨损试验研究 被引量：4

16

作者 杨学明 程祥 +3 位作者 郑光明 王飞 孙秋莲 王文豪 《机床与液压》 北大核心 2019年第22期8-12,共5页

随着科学技术的发展,微小零件广泛应用于各个领域,而微细铣削技术变得越来越重要。在微细铣削中,对刀具磨损的研究占有重要地位。采用直径1 mm的TiAlN涂层平头铣刀,针对微细铣削黄铜H59时的刀具侧刃磨损进行试验研究。发现随着铣削长度... 随着科学技术的发展,微小零件广泛应用于各个领域,而微细铣削技术变得越来越重要。在微细铣削中,对刀具磨损的研究占有重要地位。采用直径1 mm的TiAlN涂层平头铣刀,针对微细铣削黄铜H59时的刀具侧刃磨损进行试验研究。发现随着铣削长度的增加,侧刃磨损量呈上升趋势。切削长度为200 m时,两组试验的磨损带宽度变化由快变慢,出现变化临界点。对刀具磨损形式与机制进行分析,发现刀具出现涂层脱落、刀尖钝圆半径变大和微崩刃现象,分析其发生机制为磨粒磨损与粘结磨损。以侧刃后刀面磨损带宽度为试验指标进行正交试验,研究铣削参数对刀具侧刃后刀面磨损的影响主次顺序及最优参数组合。结果表明:每齿进给量、轴向切深、主轴转速和径向切深对刀具磨损的影响依次减少;试验所得最优参数组合为f z=2μm/齿,a p=0.3 mm,n=60000 r/min,a e=0.15 mm。 展开更多

关键词 微细铣削 刀具磨损 侧刃后刀面 最优参数组合

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涂层刀具前后刀面摩擦下界面应力分析 被引量：1

17

作者 史祖衡 徐颖强 +1 位作者 郭彩虹 赵建华 《工具技术》 2012年第9期14-19,共6页

基于任意拉格朗日欧拉方法(ALE)建立金属正交切削加工的热力耦合的有限元模型,获得不同速度下切削稳定时涂层刀具前后刀面的接触应力、剪应力以及温度场。通过对涂层刀具施加已获得的刀具表面的应力场和温度场,分析了不同速度下摩擦分... 基于任意拉格朗日欧拉方法(ALE)建立金属正交切削加工的热力耦合的有限元模型,获得不同速度下切削稳定时涂层刀具前后刀面的接触应力、剪应力以及温度场。通过对涂层刀具施加已获得的刀具表面的应力场和温度场,分析了不同速度下摩擦分界点变化的规律以及对涂层基体界面应力的影响。结果表明,随着速度的增大,摩擦分界点逐渐有向前刀面移动的趋势,表明磨损的方式开始从后刀面磨损向前刀面月牙湾磨损转变,这与切削试验结果一致。同时随着速度的增大,涂层界面应力突变更加显著,表明高速条件下涂层更容易破坏,且速度越高,前刀面涂层破坏的几率越大。 展开更多

关键词 涂层刀具 前后刀面 摩擦 界面应力

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平行砂轮磨削圆弧头立铣刀后刀面的轨迹算法 被引量：2

18

作者 唐军 马忠宝 +1 位作者 罗斌 江磊 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第9期86-91,共6页

针对圆弧头立铣刀周刃偏心型后刀面的磨削工艺、周刃与端刃后刀面磨削姿态变化剧烈导致磨削质量不高等问题,研究了一种采用平行砂轮磨削的圆弧头立铣刀后刀面轨迹算法。首先建立参数化设计的圆弧头刀刃曲线模型,并根据其模型定义了一系... 针对圆弧头立铣刀周刃偏心型后刀面的磨削工艺、周刃与端刃后刀面磨削姿态变化剧烈导致磨削质量不高等问题,研究了一种采用平行砂轮磨削的圆弧头立铣刀后刀面轨迹算法。首先建立参数化设计的圆弧头刀刃曲线模型,并根据其模型定义了一系列活动坐标系及其转换关系。然后在其对应的坐标系下定义砂轮磨削姿态模型和相关参数,且通过其转换关系得到在工件坐标系下统一表达。最后进行仿真和实际加工来验证计算结果,并用检测仪对后刀面相关参数进行精度测量,验证了该算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 圆弧头立铣刀 偏心型后刀面 磨削姿态 轨迹算法

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钻尖直线刃后刀面的砂轮磨削轨迹算法研究 被引量：1

19

作者 王成兵 熊建军 +1 位作者 江磊 马术文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第16期1906-1911,共6页

为了提高钻尖后刀面的加工精度和保证砂轮磨削姿态的灵活性,研究了钻尖直线刃后刀面数控磨削过程中的砂轮轨迹计算方法。定义了钻尖直线刃后刀面的结构参数,建立了钻尖直线刃线及后刀面的数学模型;定义了钻尖直线刃后刀面的坐标系和砂... 为了提高钻尖后刀面的加工精度和保证砂轮磨削姿态的灵活性,研究了钻尖直线刃后刀面数控磨削过程中的砂轮轨迹计算方法。定义了钻尖直线刃后刀面的结构参数,建立了钻尖直线刃线及后刀面的数学模型;定义了钻尖直线刃后刀面的坐标系和砂轮基准磨削姿态;在此基础上,采用坐标变换矩阵描述砂轮运动方式,借助运动学原理推导了基于工件坐标系的砂轮磨削位置和姿态的计算方法。该方法保证了钻尖直线刃后刀面的精度,可灵活调整砂轮磨削姿态。基于VC++环境开发了计算程序,并进行仿真加工验证,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 钻尖 直线刃 后刀面 平面磨削

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硬质合金材料及其涂层对不锈钢加工中刀具边界磨损的影响 被引量：9

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作者 高永明 山本勉 《工具技术》 北大核心 1999年第12期6-10,共5页

硬质合金刀具在不锈钢加工中，其刀具耐用度主要是取决于后刀面边界磨损而不是主切削刃后刀面的平均磨损量。为了提高刀具耐用度，就必须减小后刀面边界磨损。本文对奥氏体不锈钢（ＳＵＳ３０４） 在车削及铣削加工中，采用Ｍ２０ 、Ｋ... 硬质合金刀具在不锈钢加工中，其刀具耐用度主要是取决于后刀面边界磨损而不是主切削刃后刀面的平均磨损量。为了提高刀具耐用度，就必须减小后刀面边界磨损。本文对奥氏体不锈钢（ＳＵＳ３０４） 在车削及铣削加工中，采用Ｍ２０ 、Ｋ２０ 和Ｚ２０ 材料以及ＴｉＮ、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ） 和（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ 展开更多

关键词 不锈钢 后刀面边界磨损 车削 铣削 涂层硬质合金

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