木工硬质合金成型铣刀CAD系统的研究与设计

论文摘要

在木质材料加工中,铣刀用于加工一般平面、成型表面、榫头、榫孔及各种工艺木片等,一般安装在各种木工铣床、削片机、四面刨、平刨、压刨上使用。由于硬质合金铣刀比其它合金钢刀具的耐用度高出近百倍,现已经在国内外得到广泛的应用。 随着市场全球化、经济一体化进程的加快,制造业中的竞争不断地加剧。为了保持竞争优势,刀具企业必须采用先进的设计和制造技术。该硬质合金刀具设计的科学合理高效性,直接影响加工产品的精度和成本。因此,在刀具设计中为了缩短设计周期、提高刀具设计的可靠性、实现刀具生产的CAD/CAPP/CAM集成,全面提高刀具企业的效益,采用CAD技术是必然的。本论文开发研制的木工硬质合金铣刀CAD系统,实现了通过Auto CAD参数化程序读取用户参数数据,经过优化计算,自动生成木工硬质合金铣刀的零件图,对指导铣刀的生产,具有重要的实际意义。 本课题研究的内容包括:针对目前我国木工硬质合金刀具行业的产品设计状况,提出了木工硬质合金刀具CAD系统的总体设计思路和研究开发方案;以地板开榫铣刀为例,对木工硬质合金铣刀的尺寸设计、强度校核、结构及图形绘制等几个功能模块进行了全面的研究;分析和总结了地板开榫刀的结构特点,建造了地板开榫刀的计算及绘图的参数化函数库,为开发商业化的木工硬质合金刀具CAD软件奠定了基础;探讨了全面开发商业化的木工硬质合金刀具CAD软件的可能性;经过分析比较,选择Auto CAD为开发平台,以LISP语言为开发语言,实现了系统各设计模块的功能;提供人机交互的参数输入。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 CAD技术发展历程概述
• 1.1.1 曲面造型技术
• 1.1.2 实体造型技术
• 1.1.3 参数化技术
• 1.1.4 变量化技术
• 1.2 刀具CAD技术国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 刀具CAD技术国内外研究现状
• 1.2.2 刀具CAD技术发展趋势
• 1.3 课题背景及意义
• 1.3.1 课题背景
• 1.3.2 课题意义
• 2 木工硬质合金整体成型铣刀设计的总体方案
• 2.1 成型铣刀基本参数的确定
• 2.1.1 成型铣刀基本参数计算
• 2.1.2 角度参数的确定
• 2.1.3 铣刀结构尺寸
• 2.2 成型铣刀CAD系统的开发平台和开发工具
• 2.2.1 系统的开发平台简介
• 2.2.2 系统的开发工具简介
• 2.3 系统软件总体设计目标
• 2.4 本章小结
• 3 系统的构成及计算机处理方法
• 3.1 系统设计的总体思路和技术方案
• 3.1.1 系统的总体设计思路
• 3.1.2 系统的技术方案
• 3.2 初始化模块的设计
• 3.2.1 系统变量的设置
• 3.2.2 图层的设置
• 3.3 计算模块的设计
• 3.3.1 铣刀外径D的计算与校核
• 3.3.2 计算铣刀的角度参数
• 3.3.3 计算齿槽圆圆心位置
• 3.4 绘图模块的设计
• 3.4.1 主视图的绘制模块
• 3.4.2 左视图的绘制模块
• 3.5 菜单模块的设计
• 3.6 其它模块的设计
• 3.7 本章小结
• 4 系统运行实例
• 4.1 系统环境的初始化
• 4.1.1 系统函数库的装载
• 4.1.2 系统菜单的添加
• 4.1.3 系统变量和绘图标准的初始化
• 4.2 CAD系统的计算部分
• 4.2.1 铣刀外径D的计算
• 4.2.2 铣刀外径D的校验
• 4.3 CAD系统的绘图部分
• 4.3.1 主视图的绘制
• 4.3.2 左视图的绘制
• 4.4 CAD系统的其它部分
• 4.4.1 标题栏的绘制
• 4.4.2 技术要求的输入
• 4.4.3 形状公差和位置公差的绘制
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书