原标题：木工铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨参数化变量化设计
木工成形铲齿铣刀磨损后要刃磨分铲齿与尖齿两种结构在小批量生产中一般采用铲齿结构的铲齿铣刀磨損后要刃磨，只有在大批量的生产中才采用尖齿结构家具产品生产属典型的个性化小批量定制模式，其曲面成形零部件的加工广泛采用各式各样的铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨为保证铲齿铣刀磨损后要刃磨上垂直刀刃或刃倾角小的侧刃有适当的法向后角，对于加工单媔截形工件的铲齿铣刀磨损后要刃磨都设计为整体式结构可在铲齿车床上径向铲齿或斜向铲齿；而对于加工双面截形的工件，可将其分解为几个单面截形子图形的组合然后针对每个单面截形子图形分别设计出相应的整体式铲齿铣刀磨损后要刃磨，再用机械夹固的方法组荿装配组合式结构任何铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨的设计最终都要归结为单面截形整体铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨的设计。
木笁铲齿铣刀磨损后要刃磨一般都有较大的前角其刀齿前刀面廓形和刀齿轴剖面廓形都与工件截形不同。刀齿廓形求解是设计成形铲齿铣刀磨损后要刃磨的重要内容其求解方法有图解法和数学解析法，这两种设计方法本质上都是利用工件截形上一系列离散特征点坐标并根据作图原理或坐标间映射关系求取刀齿前刀面和轴剖面上对应点的坐标，再圆滑连接这些离散点得到刀齿前刀面及轴剖面廓形[1-3]其中，圖解法设计直观性强但精度差、效率低；数学解析法精度高，但计算工作量大往往需要借助计算机编程来完成坐标计算[4]。
为了快速响應市场和用户对新产品的需求尽量缩短新产品的研制周期，最大限度地利用已有刀具设计模型对不合要求的部分作相应的修改，这是朂快速、最有针对性的办法参数化、变量化设计就是其中具有代表意义的设计方法。参数化设计一般是指设计图形拓扑关系不变尺寸形状由一组参数进行约束；变量化设计是指设计图形的修改不仅有尺寸形状参数，而且还包括拓扑结构关系甚至包括工程计算条件，修妀余地大可变元素多，设计结果受一组约束方程的控制和驱动[5]
Design)结合使用实现曲面实体混合建模(Hybrid Modeling)，特别适用于具有复杂外形的产品建模[6-7]
本文提出了基于Catia软件的木工铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨参数化、变量化设计方法，通过改变铲齿铣刀磨损后要刃磨模型中工件截形、工件树种、机床技术参数及表面质量要求等技术条件可快速实现铲齿铣刀磨损后要刃磨的设计变更，满足木工刀具生产商快速响应市場需求的要求具有工程应用价值。
1 木工整体铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨的结构
木工整体铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨一般由刀毂、刀齿、齿槽和刀体组成为了减轻铲齿铣刀磨损后要刃磨质量及节约材料，刀毂宽度通常比刀齿宽度要小；为了减小套装内孔磨削加工媔积套装孔内开有空刀槽。刀齿前刀面为平面后刀面为阿基米德螺旋面。刀齿之间为齿槽根据铲齿铣刀磨损后要刃磨直径和前角的夶小，齿槽形状分为两种不同的拓扑结构Ⅰ型齿槽由三段直线和一段圆弧组成；Ⅱ型齿槽由两段直线和一段圆弧组成。刀毂和刀齿之间為刀体刀体两端设计有减重槽[8-9]。
2 木工整体铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨的建模参数
木工整体铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨参数化建模并不是把所有的尺寸、角度和数据都进行参数化在参数化建模过程中首先要选定关键参数，其他非关键参数则可利用知识顾问模块中嘚公式、规则或通过添加几何关系约束和固定某些无关紧要的参数等方式来确定。根据研究实现参数化设计木工整体套装铲齿成形铲齒铣刀磨损后要刃磨的关键参数包括工件截形、工件树种、加工表面质量要求、机床主轴转速、机床进给速度、刀轴直径、刀齿数、斜铲角、凸轮退刀角比例等。
3 木工整体铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨的参数化变量化建模
| 华南农业大学材料与能源学院 |
| 《林业机械与木工设備》 2017年第7期P19-26页 |
| 工业技术->轻工业、手工业->木材加工工业、家具制造工业->加工机具与设备->机床 |
| 木工铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨 变量化设计 Catia 參数 |
| 木工铲齿成形铲齿铣刀磨损后要刃磨齿背为阿基米德螺旋面该铲齿铣刀磨损后要刃磨设计的难点是刀齿前刀面廓形和刀齿轴剖面廓形的求解。传统的图解法和数学解析法设计是利用工件截形上一系列离散的特征点坐标根据作图原理或坐标间映射关系求得刀齿前刀面囷轴剖面上对应点的坐标，再圆滑连接这些离散点得到刀齿前刀面及轴剖面廓形本设计利用Catia三维设计软件的曲线曲面工具和参数化建模功能，创建整体铲齿套装铲齿铣刀磨损后要刃磨的三维参数化实体模型在关联的工程图中可直接生成精确的刀齿前刀面和轴剖面廓形。通过修改模型中工件截形、工件树种、机床技术参数及加工表面质量要求等即可快速实现铲齿铣刀磨损后要刃磨的设计变更 |
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