数控刀具的特征造型方法(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1

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辅助面构造完成后，切割后的形体如何取舍？在此作如下规定：凡切割后得到的两个形体，位于法向量正方向的形体为所需形体，位于法向量负方向的形体为舍弃形体。在构造平面时，一定要仔细处理法向量的方向，使其指向所需形体。

4 数控刀具造型设计实例

图4所示为一数控镗刀，现利用辅助面切割法结合构造几何法来实现其造型设计。

图4 图5

图 5为镗刀杆部，采用辅助面P切割原始长方体后得棱台体Ⅰ，然后从棱台体Ⅰ上减去一大一小两个圆柱体形成沉孔结构，该结构用于装夹固定镗刀。

图 6a为镗刀头部，其造型过程如下：首先构造图6b所示形体。构造原始体素长方体(由于前角有正负，且在铣制前刀面时要保证刀尖点的高度，因此构造的原始长方体应留出切割余量，如图6b，然后用辅助面ABCD、EPFG切割该长方体。上述两个辅助面均采用确定面上三点后计算法向量的方法产生，因为面上点的位置较易确定。辅助面PHIJ、 JKLM和RSTQ用于切割出刀具的后角和前角，由于Pt点为位置保证点(Pt点与刀槽的产生有关，决定刀尖高度的大小，而刀尖高度为保证值)，且刀具前角和后角已知，因此这三个辅助面采用点和法向量形式构造。

(a) (b)
图6

通过构造辅助面，完成对图6b所示形体的切割后，将剩余形体与一长方体体素和一圆柱体体素作差拼合运算，即得到图6a的实体。

最后利用构造几何法将图5和图6a所示实体进行拼合，即可完成图4所示数控镗刀的造型设计。

由上述造型设计过程可见，对于单纯采用构造几何法造型时相当复杂甚至难度很大的造型问题，若辅以辅助面切割法，则可使造型过程变得简炼、有效。

5 结语

构造几何法是实体造型中广泛应用的方法，但单纯采用构造几何法进行造型设计有时难度相当大。本文提出应用辅助面切割法对构造几何法进行扩展并应用于数控刀具的特征造型过程，大大降低了造型设计的复杂程度和难度，具有较好的应用价值。 (

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