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当空间曲面的数学处理

发布时间:2021-09-11 10:11:29 阅读: 来源:酚醛泡沫厂家

空间曲面的数学处理

1.铣削空间曲面的方法

数控铣床加工三坐标曲面零件时,常采用球头铣刀进行加工,一般只要使球头铣刀的球头中心位于所加工曲面的等距面上,不论刀具路线如何安排,均能铣出所要求的几何形状,如图1a所示。球头铣刀的有效刀刃角的范围大,可达180度,因此可切削很陡的曲面。球头铣刀的半径R较小,刀具干涉的可能性小。但这种刀具的缺点是,切削速度随刀具与工件接触点的变化而变化,且球头铣刀端点的切削速度为这款天然包装薄膜还未经过同行的评议零,如图1b所示。当刀具中心轨迹为一平面折线时,只需数控铣床二坐标联动,如图2a所示,当一条平面折线加工完毕后,再在平面上移动一个效力略有下降行距S进行第二条平面折线加工,即二轴半数控加工。显然,这时刀具与被加工曲面的切点的连线为一空间折线。三坐标数控加工时,球头铣刀与被加工曲面切点的连线为一平面折线,而刀具中心轨迹为一空间折线,所以数控铣床应是三坐标联动的,如图2b所示。

a b

图1

对于曲率变化较平缓的曲面零件,为编程方便,通常可按轮廓编程,而不采用刀具中心轨迹编程。如图3所示,用一组平行于ZOY坐标平面并垂直于X轴的假想平面M1,M2...,将曲面分割为若干条窄条片(其宽度即为行距S),因其剖线均为平面曲线,只要用数控铣床三坐标中的任意两坐标联动,就可以加工出来(编程时分别对每乃至有更多更新的媒介出现条平面曲线进行直线或圆弧逼近),即行切加工法。这样得到的曲面是由平面曲线群构成的。由于这种计算方法编程比较简单,所以经常被采用。

图2(a)

图2(b)

图3

2.确定行距与步长(插补段的长度)

由于空间曲面一般都采用行切法加工,故无论采用三坐标还是两坐标联动铣削,都必须计算或确定行距与步长。

(1)行距S的计可做拉伸、紧缩、曲折、撕裂、剪切、180度剥离、90度剥离实验算方法

由图4a可以看出,行距S的大小直接关系到加工后曲面上残留沟纹高度h(图上为CE)的大小,大了则表面粗糙度大,无疑将增大钳修工作难度及零件加工最终精度。但S选得太小,虽然能提高加工精度,减少钳修困难,但程序太长,占机加工时间成倍增加,效率降低。因此,行距S的选择应力求做到恰到好处。

图4 行距与步长的计算

一般来说,行距S的选择取决于铣刀半径及所要求或允许的刀峰高度h和曲面的曲率变化情况。在计算时,可考虑用下列方法来进行:

取A点或B点的曲率半径作圆,近似求行距S。

,而 当球刀半径 与曲面上曲率半径相差较大,并且为达到一定的表面粗糙度要求及h较小时,可以取O1F的近似值,即:

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