基于NURBS曲面重構的加工表面形貌仿真及實驗研究.pdf

1、淬硬鋼以其高強度、良好的熱穩(wěn)定性以及耐磨損等優(yōu)良的性能，在汽車模具加工等領域得到了廣泛地應用，由于汽車外覆蓋件模具的復雜性和光順性，要求淬硬鋼模具加工質(zhì)量較高，本文以Cr12MoV模具鋼實驗樣件的加工表面質(zhì)量為研究對象，對銑削加工表面形貌展開以下研究。
　　首先，針對球頭銑刀建立了銑削加工幾何模型，剖析表面形貌的形成原理，離散銑削刃為微單元獲取離散點，對其靜態(tài)以及動態(tài)狀態(tài)進行數(shù)學描述，獲得銑刀插補運動、加工傾角等對離散點運動軌跡影

2、響矩陣，并從刀具坐標系轉(zhuǎn)換到工件坐標系中，獲得了球頭銑刀刃線離散點的運動軌跡方程、矩陣方程。
　　然后，基于 NURBS曲面對工件的自由曲面進行數(shù)學描述，分析了三種擬合離散點重構方法的原理和過程，提取了刃線離散點，判斷離散點是否參與切削運動；同時，基于定位曲面控制點的曲面重構方法，擬合刀刃刃線的離散點，通過調(diào)整設定的控制點完成基于NURBS曲面重構表面形貌的仿真過程。
　　其次，修正刀具切削運動軌跡，研究加工行距、每齒進給量

3、、切削深度、加工轉(zhuǎn)速、加工傾角以及曲面曲率對表面形貌仿真的影響，并基于進給方向殘留高度、三維表面十點高度以及表面粗糙度偏離參考基準的算術平均值對表面形貌進行定性和定量分析，分析得知進給方向曲率對表面形貌的影響高于行距方向曲率的影響，這是由于進給方向曲面曲率變化極易引發(fā)干涉，導致較高的殘差高度引起的。
　　最后，基于實驗法對Cr12MoV模具鋼樣件進行了銑削加工表面形貌實驗研究，以及從粗糙度角度給出了定量分析，驗證了表面形貌仿真各個