整体硬质合金立铣刀CAD技术研究

论文摘要

高速加工成为制造业主要发展趋势之一,在航空航天领域得到了广泛的应用,这对刀具设计提出了越来越高的要求。提高刀具性能、质量和可靠性,缩短设计周期,降低设计成本成了提高刀具企业竞争力的重要手段。将CAD技术与传统刀具设计技术相结合,建立整体硬质合金立铣刀的通用化三维设计平台,能够弥补传统设计方法上的一些不足,更好的满足设计要求。本文根据CAD建模需求的特点对整体硬质合金立铣刀进行了分类,归纳了整体立铣刀参数化建模所需参数间的几何拓扑关系,对不同种类的硬质合金立铣刀几何特征进行准确的数学描述,建立了适用于软件开发的整体立铣刀数学模型。针对刀具设计研究了已有刀具的重用、变形设计和全新刀具设计三个问题,对标准件库为基础的实例重用、KBE/UGKF技术和基于UG的二次开发技术这三部分内容进行了详细研究,建立了包含标准刀具库检索、KBE/UGKF技术建模和UG NX Open技术建模在内的整体立铣刀设计的集成方案,为系统的开发奠定了理论基础。利用开发工具Visual Studio 2008和SQL Server 2005,开发了基于UG的整体立铣刀三维设计软件系统。通过ADO.NET数据库连接技术,利用数据库软件的存储过程来完成复杂的数据处理过程,实现UG、软件系统与数据库的数据连接；应用KBE/UGKF技术,实现了硬质合金立铣刀的智能化设计；系统开发过程中应用了UG NX提供的NX Open技术,通过在微软的.NET中的C#中调用Common API,实现UG NX的二次开发,生成了动态链接库文件。通过软件系统,能够实现硬质合金立铣刀的实例检索、参数计算、辅助设计、三维建模、二维图生成以及加工仿真等功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状综述
• 1.2.1 整体硬质合金立铣刀研究现状
• 1.2.2 刀具CAD技术
• 1.2.3 数字化设计和参数化设计技术
• 1.3 研究的目的及意义
• 1.4 论文主要研究内容
• 第2章 整体硬质合金立铣刀几何建模
• 2.1 整体立铣刀主要结构
• 2.2 立铣刀螺旋刃线数学模型
• 2.3 立铣刀螺旋面数学模型
• 2.4 立铣刀头部数学模型
• 2.5 本章小结
• 第3章 整体硬质合金立铣刀设计的求解方案
• 3.1 立铣刀设计的基本信息
• 3.2 整体硬质合金立铣刀求解方案的构建
• 3.3 本章小结
• 第4章 整体硬质合金立铣刀CAD系统设计
• 4.1 UG二次开发技术
• 4.1.1 系统开发环境
• 4.1.2 UG NX二次开发平台
• 4.1.3 开发语言的选择
• 4.1.4 数据库的选择
• 4.2 硬质合金立铣刀CAD系统设计
• 4.2.1 系统特点分析
• 4.2.2 系统功能及主要模块
• 4.2.3 系统体系结构
• 4.2.4 工程文件
• 4.2.5 人机界面
• 4.3 系统数据库设计
• 4.4 软件架构
• 4.5 本章小结
• 第5章 整体硬质合金立铣刀几何建模系统的实现
• 5.1 设置环境变量
• 5.2 立铣刀设计实现
• 5.3 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文及取得的成果
• 学位论文评阅及答辩情况表