基于Solidworks的带轴向前角复杂成形铣刀的设计与加工

２００９年第４３卷№５

８３

基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的带轴向前角复杂成形铣刀的设计与加工

刘

松刘

华谢帮全孔维平

成都工具研究所

摘要：带轴向前角复杂成形铣刀的设计加工难点在于其刃口曲线的精确计算。针对设计计算中的实际问

题，本文提出一种基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ三维软件设计复杂成形铣刀的方法。实践证明：该方法具有快速、准确、精度高等

优点。

关键词：Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ，三维造模，

回转曲线，

截面投影

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１引言

成形铣刀是用来加工成形表面的专用刀具，采用成形铣刀可以在通用铣床上加工出复杂形状的表面，并可获得较高的精度、较好的表面质量和高的生产效率。和成形车刀一样，成形铣刀的刀具廓形需根据工件廓形来设计。对于复杂成形铣刀，为了合理分布切削力，控制排屑方向、增加刀具耐用度，设计的刀具往往同时具有轴向与径向前角。这时铣刀

的切削刃是一条三维空间曲线，其设计计算比较复杂，过去采用二维设计、通过在成形截面曲线上取点进行修正计算的方法，不但繁琐而且精度不高。针

对这种情况，在Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件平台上采用三维造模法来进行设计计算，通过软件的各种功能使计算过

程变得更加直观，同时保证了设计精度。

２基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的成形铣刀设计

利用ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ三维软件进行复杂成形铣刀的辅助设计时，需要根据工件形状确定成形铣刀回转面轮廓，并根据实际前角、刃倾角在模型上切出前刀面，得出切削刃曲线。

２．１根据工件形状确定成形铣刀回转面轮廓以铣削地板榫形刀具的设计为例（工件材料：高密度纤维板；刀体材料：普通钢材；刀片材料：ＰＣＤ；刀具角度：前角‰＝１００，后角口ｏ＝１２０，刃倾角Ａ。＝８０）。首先利用二维ＣＡＤ软件根据工件横截面形状

收稿日期：２瞄年９月

设计出刀具轮廓曲线（１：１，如图１所示），然后将其

导入Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ，按照刀具实际外径生成回转体（生成的回转体外径必须与实际刀具设计外径尺寸一致，否则会产生设计误差）。此时回转体的外圆轮廓面即为符合齿形要求的所有点的集合，也可以把此时的回转体看成是一个成形砂轮（如图２所示）。

图１工件形状

圈２不雨角腰铣刀二维彤状

２．２根据实际前角、刃倾角在模型上切出前刀面。得到切削刃

用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的草图绘制、拉伸切除命令在回转

体上开出铣刀的前刀面，草图绘制的时候要以设计

的径向前角为依据。然后进行拉伸切除，此时得到了含径向前角的铣刀模型（见图３）。

图３带径向前角的铣刀模型

　

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