UG建模中铣刀螺旋槽沟型的设计方法

郁小利

（陕西关中工具制造有限公司721400）

摘要：介绍应用UG NX7.5参数建模技术对立铣刀螺旋槽沟型的设计。

关键词：铣刀；UG NX；参数化；三维建模

一、引言

铣刀螺旋槽沟型的设计关键是几何参数的选择，铣刀的种类繁多，而且随着被加工材料的变化，其参数也需要重新设计，如何做到设计快捷、准确呢，应用SIEMENS公司的UG NX7.5中的参数化建模技术可以更好的做到这一点。且设计准确、直观。

二、建立表达式：

铣刀的螺旋槽与铣刀直径和螺旋升角有一定的关系，具体为：

L=πD/tanβ,其中π=3.1415，β=42.5°，L?螺旋线导程。

D?铣刀直径。因为UG中不认中文，在这里暂时设定(为了讨论问题方便，把各项都设为恒定，不用单位)pi=3.1415, beta=β=42.5，D=50（以

φ50锥柄立铣刀为例）。

打开UG程序，进入到三维建模模块，点击“工具”栏下拉菜单中“表达式”命令，输入参数如下表：

表（1）

点击“确定”按钮，系统将生成各种参数值以及参数之间的关系。

三、建立螺旋线：

1、以φ50x75x200锥柄立铣刀为对象绘制草图如下图：

图（1）

2、草图几何约束如表（2）：

表（2）

3、点击“完成草图”命令，进入三维建模环境：

点击“旋转”按钮，选择Z 轴为旋转轴，取坐标原点为中心点，得到如下实体：

图（2）

4、建立螺旋线：由表达式可知，φ50锥柄立铣刀的螺旋线导程为171，由草图可知其刃部长度为75（考虑到铣刀颈部的刀痕，实际输入值为75+8）点击“插入”，在其下拉菜单中，点“曲线”中的“螺旋线”命令，输入参数，按“确定”按钮生成螺旋线。如图（3）。

5、绘制螺旋槽沟型草图：铣刀的沟型与齿数Z、刃宽、折背深度，沟深、沟底圆弧半径有一定的关系，在这里以φ50锥柄立铣刀为例，进行说明。具体

参数为：铣刀半径R=25；齿数Z=4;齿形角=360°/4=90°；刃宽B=2;折背深K=2;

沟深H=11；前角γ=18°；沟底圆弧半径r=4；刃长L=75.选铣刀端面为基准平面绘制草图。

图（3）

修剪后如下图：

移动变换后如上图

表（4）

上表是草图完成后的约束情况。完成后的图如下：

6、沿螺旋线扫掠：

①、添加扫掠用辅助线如图：

②、扫掠如下：点击“插入”栏下拉菜单中“扫掠”中的“扫掠”命令，以Z轴为矢量方向，以齿型曲线和辅助线组成的封闭图形ABCDEA为对象“曲线”，以螺旋线为引导线进行扫掠。如下图：

7、对扫掠对象进行圆形阵列、求差得到完整的铣刀齿型：

8、对铣刀颈部的刀痕进行处理：

修剪后如下图：

旋槽沟型。

四、结束语：本文着重讨论了UG NX7.5三维建模中铣刀的螺旋槽沟

型设计方法，此办法克服了以前铣刀沟型设计中不能做到准确、直观，而且都只是平面的东西多，只能靠想象这一弊端，运用UG三维建模可以准确的直观的进行设计，对刀齿的厚度、强度可以做到极限。如铣刀圆柱刃前角，要多大可做到多大；调整沟深H、沟底圆弧半径r可以改变齿型，以保证刀齿强度。运用此办法还可以建立铣刀数据库，针对不同加工材料进行优化设计。

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