[发明专利]螺旋铣刀平面加工成形表面三维建模方法

说明书

本发明实施例提供一种螺旋铣刀平面加工成形表面三维建模方法，包括:模拟主刀刃一次进给的三维运动轨迹，根据刀具与加工工艺的参数，建立一次进给主刀刃轨迹的三维模型；模拟加工时工件的进给运动，根据一次进给主刀刃轨迹的三维模型，在工件表面沿进给方向移动复制进给主刀刃轨迹的三维模型直至加工完成，获得加工刀刃轨迹三维模型。本发明通过三维建模方法建立成形表面三维模型，能够直观反映铣刀平面加工后的成形表面，因此研究人员能够通过三维模型极其方便的研究成形表面的特征与特性，且具有直观性好、效率高和精度高的优点。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，具体而言，涉及一种螺旋铣刀平面加工成形表面三维建模方法。

背景技术

研究平面加工的成形表面，通常采用二维作图法或者二维建模法，都是通过在二维图形中模拟顺铣加工平面的运动，绘制与铣刀中心线垂直的截面内余高区进给前后主刀刃轨迹构成的二维示意图。然而这类方法精度较差，且只能获得成形表面粗糙度，并不能够呈现成形表面的三维形状，也导致无法对成形表面做进一步研究。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种螺旋铣刀平面加工成形表面三维建模方法，以改善现有技术中难以在模型中呈现成形表面的三维形状，进而导致难以进行成形表面的微观研究的问题。

本发明较佳实施例提供：

螺旋铣刀平面加工成形表面三维建模方法，包括:

模拟主刀刃一次进给的三维运动轨迹，根据刀具与加工工艺的参数，建立一次进给主刀刃轨迹的三维模型；

模拟加工时工件的进给运动，根据一次进给主刀刃轨迹的三维模型，在工件表面沿进给方向移动复制一次进给主刀刃轨迹的三维模型直至加工完成，获得加工刀刃轨迹三维模型。

进一步的，刀具与加工工艺的参数包括主刀刃的直径、主刀刃的长度、进给量。

进一步的，在建立一次进给主刀刃轨迹的三维模型步骤之前，还包括以下步骤：根据刀具与加工工艺的参数，建立平面加工的二维模型，获得余高区的截面。

进一步的，根据刀具与加工工艺的参数，建立平面加工的二维模型，获得余高区的截面，具体包括：

在垂直于刀具中心线的截面上，模拟刀具的平面运动；

根据主刀刃轮廓的直径、进给量，模拟进给前主刀刃轮廓以及进给后主刀刃轮廓，建立平面加工的二维模型；

基于二维模型，进而获得进给前主刀刃轮廓、进给后主刀刃轮廓以及成形表面之间形成的余高区的截面。

进一步的，建立一次进给主刀刃轨迹的三维模型，具体包括以下步骤：：

根据主刀刃的直径与进给量，模拟主刀刃的运动，构建主刀刃的前端点转一周的轨迹曲线，以及构建主刀刃的后端点转一周的轨迹曲线；

根据主刀刃的前端点的轨迹曲线、后端点的轨迹曲线，建立一次进给主刀刃轨迹的三维模型。

进一步的，应用UG软件，建立一次进给主刀刃轨迹的三维模型以及成形表面的三维模型。

本发明的有益效果是：

通过三维建模方法建立成形表面三维模型，能够直观反映铣刀平面加工后的成形表面，因此研究人员能够通过三维模型极其方便的研究成形表面的特征与特性，且具有直观性好、效率高和精度高的优点。进一步的，三维建模方法通过先建立一次进给主刀刃轨迹的三维模型，基于此进一步模拟进给运动，在进给方向上复制移动一次进给主刀刃轨迹的三维模型，从而获得整个成形表面的三维模型，具有构建方法便捷、快速，且精度高的优点。

附图说明