[发明专利]一种立铣刀磨削过程二维图形仿真方法

说明书

本发明公开了一种立铣刀磨削过程二维图形仿真方法，属于二维仿真技术领域解决现有技术中的刀具磨削软件难以在磨削得到的刀具三维模型中找到法截面、端截面，从而难以对刀具进行测量。本发明首先读取砂轮的刀位轨迹数据并指定立铣刀具的剖切面位置；分析砂轮与剖切面之间的相对位置关系，判断刀位点对应的砂轮与剖切面是否相交，如果相交，依次求解每一个刀位点对应的砂轮与指定剖切面的相交轮廓曲线，得到所有砂轮的剖切面轮廓；将得到的所有砂轮剖切面轮廓叠加，得到刀槽的二维截形；最终对刀槽的二维截形进行测量，判断仿真的刀槽的二维截形是否满足加工精度，如果不满足，则对磨削工艺进行修正。本发明用于仿真刀槽的二维截形。

技术领域

一种立铣刀磨削过程二维图形仿真方法，用于仿真刀槽的二维截形，属于二维仿真技术领域。

背景技术

磨削加工仿真的主要目的是对磨削工艺的可行性及其磨削加工精度进行检验。但立铣刀的特征表面多由螺旋曲面、圆弧面等复杂曲线组成，难以对基于3D加工仿真得到的三维刀具模型进行测量，且三维仿真受实体布尔运算算法精度和图形显示效率的制约，3D仿真得到的刀具模型并不精确，对其的精度检测并无实际意义。

目前，国内外大多刀具磨削软件的功能主要侧重于刀具的加工仿真，及与数控机床的联机进行刀具的直接生产，主要利用三维模拟功能对加工过程中的碰撞、干涉进行监视，以调整砂轮姿态。然而，三维磨削仿真中通过砂轮包络形成的刀具模型实质上是三维面片模型，难以在仿真得到的三维模型上找到法截面、端截面等设计基准，从而难以对仿真得到的三维模型进行精确测量。

通用的切削加工仿真软件如VERICUT、MASTERCAM等提供了三维加工仿真功能，其也提供了三维测量功能，能对加工所得的三维模型进行距离、角度的测量，但其缺点也较显著，缺点如下：

一、三维仿真得到的曲线拟合模型受图形拟合精度的影响，其本身尺寸精度较底，测量数据有较大误差，测量的意义不大；

二、针对立铣刀这类螺旋刀具，在仿真模型中难以得到其法剖面、端剖面，因此无法测量其法向前角、法后角、端面前角和端面后角等参数，从而难以对立铣刀具进行精确测量的问题。

发明内容

本发明针对上述不足之处提供了一种立铣刀磨削过程二维图形仿真方法，解决现有技术中三维仿真得到的曲线拟合模型受图形拟合精度，因本身尺寸精度较底，测量数据有较大误差；螺旋类立铣刀具，在仿真模型中难以得到法剖面、端剖面，因此无法测量立铣刀具法向前角、法后角、端面前角和端面后角等参数，从而难以对立铣刀具进行精确测量的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种立铣刀磨削过程二维图形仿真方法，其特征在于，如下步骤：

(1)首先读取砂轮的刀位轨迹数据，获取砂轮参数，并指定立铣刀具的剖切面位置，得到立铣刀具的剖切面；

(2)分析砂轮与剖切面之间的相对位置关系，判断刀位点对应的砂轮与剖切面是否相交，如果相交，转到步骤(3)，反之，转到步骤(1)；

(3)依次求解每一个刀位点对应的砂轮与剖切面的相交轮廓曲线，得到所有砂轮的剖切面轮廓，即得到砂轮截面曲线；

(4)将得到的所有砂轮剖切面轮廓叠加，得到立铣刀具刀槽的二维截形；

(5)最终对立铣刀具刀槽的二维截形进行测量，判断仿真的刀槽的二维截形是否满足加工精度，如果不满足，则对磨削工艺进行修正。

进一步，所述步骤(1)中，具体步骤如下：

(11)首先砂轮的每个加工刀位的轨迹数据是由磨削工艺算法计算得到，即得到刀位点；