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45度外圓車刀刃磨位姿及刃磨參數(shù)研究畢業(yè)設計論文(參考版)

2024-08-30 17:20本頁面
  

【正文】 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 。o? ,往復磨削,如圖 。刃磨時,先將車刀安裝得使其底面與 Z軸相垂直并影視刀尖與砂輪中心等高,而刀桿軸線 y 與軸相平行;然后調(diào)刀具的回轉(zhuǎn)角,使車刀的副后刀面與砂輪端面相平行,然后調(diào)整 副偏角 39。刃磨時,先將車刀安裝得使其底面與 Z 軸相垂直并影視刀尖與砂輪中心等高,而刀桿軸線 y 與軸相平行;然后調(diào)刀具的回轉(zhuǎn)角,使車刀的主后刀面與砂輪端面相平行,然后調(diào)整主偏角 r? 和主后角 o? ,往復磨削,如圖 。 給式兩邊同時乘以 ? ?1qA? 得到: 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 ? ? 01222???????????????????????ZYXAZYXqhhh 考慮到 刀具是連同坐標系一起轉(zhuǎn)動的,故經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換后,前刀面在刀具坐標系中方程式不變,故有: ? ? ? ? 0X X . d33q3??????????????????????ddqqZYAZYA ?? 式中: ? ?TsnrsnrnrsnrnkkkkA???????????????????????c o o ss i i o sc o i nc o i o ss i i n 經(jīng)計算可以得到: ? ? ? ? ? ? ZYX . 0 0 1 .A . A 1h??????????????????????ZYX? 經(jīng)過上述旋轉(zhuǎn)變換后,前刀面被調(diào)整到與磨刀 砂輪的磨削平面相“重合”的位置。得到坐標系q1q11xo zyq ,第二次,讓刀具連同坐標 系 q1q11xo zyq 繞 q1x 軸沿順時針方向轉(zhuǎn)切深剖面前角p? 角度得到 qqzy 22q2xo ,第三次,讓刀具連同坐標系 qqzy 22q2xo 繞 q2y 軸沿順時針方向轉(zhuǎn)過進給剖面前角 f? 角度得到 qqzy 33q3xo 。 ( 3)前刀面坐標變換 要是前刀面調(diào)整到與機床坐標系 xyzo 的 xoz 平面相平行的位置需要經(jīng)過三次旋轉(zhuǎn)變換。? 角度后得到 fff zy 111xo ;第二次,讓刀具連同坐標系 fff zy 111xo 繞 fy1 軸順時針方向轉(zhuǎn)過副后角 39。首先,通過坐標平移使刀具到達合適的位置,然后再通過坐標坐標旋轉(zhuǎn)刃磨后刀面:第一次,讓刀具連同坐標系 ddzydxo 繞 dz 軸逆時針方向旋轉(zhuǎn) r? 角度后得到 h1h1h1 zxo y ;第二次,讓刀具連同坐標系 h1h1h1 zxo y 繞 h1y 軸逆時針方向轉(zhuǎn)過主后角 f? 角度后得到 h22h2 zyxo h ,坐標變換以后的方向矩陣可以表示為: ? ?????????????????????????????????????????????? ????????????h2h2h222h2f f r zyxAzyxc o s 0s i n0 1 0s i n 0c o s1 0 00c o ss i n0s i nc o szyxhhhffrrr???????? 式中: ? ?????????????????frrr hc o s 0 s i ns i ns i n c o s c o ss i ns i nc o ss i nc o sc o sAr????????????fffrr ff;進給剖面的主后角 f? 可由公式( 1): ?????????? rosr of ??????costantansintanarctan ; 給上式同時乘以 ? ?1hA? 得: ? ? 0zyxAzyx1hd2d2d2???????????????????????? 考慮到刀具是連同其坐標系一起轉(zhuǎn)動的,故經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換后,主后刀面在刀具坐標系中方程不變,故有: 0zyxs i nc o sc o ss i nc o szyxs i nc o sc o ss i nc o sdddTh2h2h2T????????????????????????????????????????????????????ororoororo?????????? 經(jīng)過計算得: 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 ? ? ? ? 0zyx0 0 1zyxAs i nc o sc o ss i nc o s1hT??????????????????????????????????????ororo????? ( 2) 副后刀面的坐標變換 同理,將副后面調(diào)整到與機床坐標系的 xoz 平面相平行的位置,也需要經(jīng)過兩次坐標變換。從圖 可見,實際位姿調(diào)整機構(gòu)中,車刀坐標系與機床坐標系在 y 軸有一個距離 dy ,為了方便討論,即設:刀具坐標系的起始位置與機床坐標系重合,且砂輪為靜止。? , s? ,在開始刃磨時,車刀坐標系根據(jù)這六個幾何參數(shù)調(diào)整刃磨的初始位置,使得任意一個被刃磨刀面與砂輪的磨削平面重合。從 圖 可見, N 在 dx 、 dy 、dz 軸上的坐標分量?p、?q、?r分別為: ??????????????????snrnnrnrsnrn???????????????c o sc o srs i ns i nc o sc o ss i nqc o ss i nc o ss i ns i np ( ) 故前刀面的方程可以表示為: ? ? 0zyxc o sc o ss i ns i nc o sc o ss i nc o ss i nc o ss i ns i nzyxrqpdddTddd ????????????????????????????????????????????snrnnrnrssrn??????????????? ( ) 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 圖 車刀幾何關(guān)系 車刀刃磨原理 刃磨裝置的數(shù)學模型 在上一小節(jié)中給出車刀的幾何角度, o? , r? , r39。p39。c o szyxr39。c o s39。s i n39。 c o sp39。39。c o s39。 s i nr39。 、 ar39。從圖 可見在 dx 、 dy 、dz 軸上的坐標分量 ap39。從圖 可見, aN 在 dx 、dy 、 dz 軸上的坐標分量 ap 、 aq 、 ar 分別為: ????????????ororo?????s i nrc o sc o sqs i nc o spaaa( ) 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 因為相互垂直的關(guān)系,故主后刀面的方程可以表示為: ? ? 0zyxs i nc osc oss i nc oszyxrqpdddTddda a a ??????????????????????????????????????ororo????? ( ) 副后刀面方程式 過刀尖 o 作副后刀面的法線,得到副 后刀面的法向量 aN39。? 、刃傾角為 s? 。 、主后角為 o? 、法向主后角為 n? 、進給剖面主后角為 f? 、切深剖面主后角為 p? 、前角為 o? 、法向前角為 n? 、進給剖面前角為 f? 、切深剖面前角 p? 、副后角為 o39。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 圖 創(chuàng)建實體特征 圖 定義草繪平面 圖 圖 草繪 ( 1)創(chuàng)建倒圓角特征,結(jié)果如圖: 圖 創(chuàng)建圓角特征 ( 2)創(chuàng)建倒角特征,結(jié)果如圖: 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 圖 創(chuàng)建圓角特征 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 車刀坐標系 以車刀的刀尖 o 為坐標原點,負進給方向為 dx 軸方向,吃刀運動方向為 dy 軸方向,按右手法則確定車刀坐標系 ddzydxo ,同時,建立機床坐標系 xyzo ,其中車刀坐標系原點 o 為該坐標原點, dx 的方向為 x方向, dy 方向為 y軸方向,如圖 所示。 ( 19)繪制如圖 所示的草圖,單擊 按鈕完成。 ( 17)按如圖 所示選取草繪平面,單擊 按鈕進入草繪環(huán)境。 圖 定義草繪平面 圖 選取參照 圖 草繪 ( 15)創(chuàng)建 拉伸特征,結(jié)果如圖 所示。 ( 13)繪制如圖 所示的草圖,單擊 按鈕完成。 ( 11)按如圖 所示選取草繪平面,單擊 按鈕進入草繪環(huán)境。 圖 創(chuàng)建實體特征 圖 創(chuàng)建實體特征 ( 9)創(chuàng)建拉伸特征,結(jié)果如圖 所示。 ( 7)繪制如圖 所示的草圖,單擊 按鈕完成。 ( 5)在工具欄內(nèi)單擊 按鈕(創(chuàng)建一條邊),彈出一個對話框,定義如圖 所示,單擊 按鈕。 ( 3)按圖 所示選取草繪平面,單擊 按鈕進入草繪環(huán)境。 ( 1)創(chuàng)建拉伸特征,結(jié)果如圖 所示。按如圖 所示定義基準平面“ DTM3” ,單擊【確定】完成。 圖 定義基準軸“ A2” ( 10)創(chuàng)建基準平面“ DTM3” ,結(jié)果如圖 所示。 圖 “ A1” ( 8)在工具欄內(nèi)單擊 按鈕,彈出“基準軸”對話框。 ( 6)按圖 “ DTM2”,單擊【確定】 按鈕完成。 圖 創(chuàng)建基準平面“ DTM1” 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 圖 定義基準平面“ DTM1” ( 4)創(chuàng)建
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