基于拉削性能的拉刀刃形空间曲线参数化设计方法技术

本发明专利技术涉及基于拉削性能的拉刀刃形空间曲线参数化设计方法，包括以下步骤：步骤一、输入榫槽轮廓控制点数据；步骤二、拉刀数据的获取和相关系数的计算；步骤三、以细节长度I代入公式通过判断条件确定hmin；步骤四、根据单位微元切削力限制条件，确定是否调整微元细节长度I：步骤五、进行第Z个齿中的K组离散点递推计算；步骤六、根据每个刀齿的总体受力，确定是否结束空间曲线的设计。本发明专利技术是一种将榫槽空间曲线参数与微元切削力相关联，从而求解刀具刃形设计的切削力约束指标，是一种通过微元切削力模型逆求解同廓刃形特征点坐标的设计方法，是一种通过循环向内递进计算每齿刃形空间曲线的参数化设计方法。线的参数化设计方法。线的参数化设计方法。

【技术实现步骤摘要】
基于拉削性能的拉刀刃形空间曲线参数化设计方法


[0001]本专利技术涉及基于拉削性能的拉刀刃形空间曲线参数化设计方法，属于刀具的参数化


技术介绍

[0002]燃气轮机轮盘中的轮槽加工难度是极高的，目前这种轮槽采用是枞树型榫槽拉刀加工。然而，燃气轮机轮槽拉刀材料为高性能高速钢，强度高，切削性能差，因此其刀具结构复杂、加工难度大、效率低。精拉轮槽轮廓拉刀采用同廓式轮切结构，实现枞树型榫槽的同廓成形加工，减小了轮槽拉刀切削力，提高了加工件齿面精度，保证枞树型榫槽齿形轮廓度误差值。而人工设计榫槽加工拉刀拉刀缺乏设计依据，流程复杂、参数众多且无法保证刀齿的受力均匀，从而影响最终加工出的榫槽结构精度和质量。因此，通过应用拉刀所受切削力与几何参数的关系，创立一个通过参数化设计榫槽拉刀刃形空间曲线的系统，提出一个可以实现受拉削力约束的榫槽同廓式精拉刀刀具的参数化设计方法，这对于考虑拉刀切削力的参数化设计具有最重要的实现意义。
[0003]目前，针对这种结合切削力和拉刀空间曲线的方法现在已经有了一些相关的技术及方法。如申请专利号为CN20201本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于拉削性能的拉刀刃形空间曲线参数化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、输入榫槽轮廓控制点数据，导入坐标系中，代入样条曲线点计算公式，由B样条曲线的控制点P的坐标，同时根据N条基函数，求出B样条曲线上的数据点(D0,D1,...,D
n
)；)；)；)；)；其中矩阵D是沿着切削刃曲线的离散数据点，曲线离散数据点D和基函数N已知，则可求解得到样条曲线的控制点参数P；再依据D＝P
×
N得出B样条曲线的切削刃曲线S(u)，使用CAD计算出榫槽拉刀样条曲线长度为L；步骤二、拉刀数据的获取和相关系数的计算：预设不同材料的特定的力k
c1.1
和斜率值m；同时设置齿的最小和最大上升、初始上升和齿的最小和最大的细节长度、初始细节长度；使用标准力模型计算切削力，F
c
＝b
·
h1‑
m
·
k
c1.1
式中，kc1.1和斜率值m是与材料有关的常数值；计算切削宽度b和切屑厚度h，力函数对每个变量进行代数分解：F
c
＝K
f
(b，h)b＝K
b
(F
c
，h)h＝K
h
(F
c
，b)计算同时进行切削的微元数量Zmax，取决于平均细节长度Ia和榫槽轮廓长度S
b
，按以下方式计算：切割的微元数量决定了任何给定时间内的总切割力F
C，total
是所有同时切割的切割力
F
cz，i
从一个给定的齿开始：步骤三、以细节长度I代入公式通过判断条件确定hmin，代入第Z齿的数据，初始设置Z＝0，从离散点的最低点开始向想计算出切削深度hmin和细节长度I，进一步推出样条曲线点坐标数据；初始设置K＝0，代入中心值右侧间隔为基础细节长度的两点P
K
n和P
K
n+1，初始设置n＝0，标记为第K组，做出经过两点的直线y＝kx+a，以初始细节长度I为切削宽度，代入公式：F
c
＝b
·
h1‑
m
·
k
c1.1
F
c
＝K
f
(b，h)b＝K
b
(F
c
，h)h＝K
h
(F
c
，b)计算最小微元切削力F
czmin
时得出...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪子璇，蒙臻，徐江涛，谢福荣，王旭，陈凯，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：