專利名稱：繪制銑刀波紋齒刃口型線的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬切削刀具加工技術(shù)，具體涉及一種繪制銑刀波紋刃口型線的方法及裝置。
背景技術(shù)：
型線銑刀的刃口需用數(shù)控機(jī)床加工。首先根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)繪制出刃口型線，然后編寫(xiě)好 刃口型線的加工程序，存入機(jī)床控制系統(tǒng)，方可進(jìn)行銑刀刃口加工。
用于粗加工的銑刀通常要在刀刃上設(shè)置斷削槽，以便斷削，防止因排削不暢損傷刃 口，縮短銑刀使用壽命。各斷削槽的幾何形狀、尺寸是相同的，并且并列連續(xù)排列，所有 斷削槽的截面型線是一條余弦曲線。斷削槽與刃口相交，刃口型線就發(fā)生變化，成為波紋 齒刃口型線。波紋線的條數(shù)等于斷削槽槽數(shù)，波紋線的波距對(duì)應(yīng)斷削槽的槽距，波深對(duì)應(yīng) 斷削槽的槽深。
銑刀波紋刃口型線與被加工工件的輪廓型線并不相同，而是銑刀旋轉(zhuǎn)一周擬合形成的 切割線與被加工工件的輪廓型線一致。銑刀波紋刃口型線是三維曲線，比被加工工件的輪 廓型線更為復(fù)雜、曲折，繪制波紋刃口型線難度大、步驟多，非常繁瑣。
目前，繪制波紋刃口型線是用autocad繪圖軟件，由技術(shù)員手工繪制，其步驟是先 根據(jù)刃口設(shè)計(jì)參數(shù)畫(huà)出刃口基本型線，即沒(méi)有斷削槽的刃口型線，再在基本型線上畫(huà)出波
紋線，所有的波紋線擬合形成刃口基本型線。繪制波紋線的步驟包括
-定距等分基本型線，等分距=波距/斷削槽槽數(shù)；
-從基本型線順序偏移出兩條輔助型線，各型線的偏移距=波深/2;
-將三條型線上的等分節(jié)點(diǎn)用平滑弧線交錯(cuò)連接，形成波紋型線。 經(jīng)過(guò)上述三個(gè)步驟，就得到一組呈麻花狀的波紋線，波紋線的條數(shù)與斷削槽的槽數(shù) 相同，波距對(duì)應(yīng)斷削槽的槽距，波深對(duì)應(yīng)斷削槽的槽深。
以上手工繪圖方法至少需要4個(gè)小時(shí)，效率很低。而且，手工繪制的刃口型線還不能 保證完全正確。因?yàn)槭止だL制基本型線時(shí)，在將這些點(diǎn)連接成多線段時(shí)，可能沒(méi)將所有的點(diǎn)連接完；如果有斷線便不能達(dá)到生產(chǎn)的技術(shù)要求，必須返回給技術(shù)員修改，直到?jīng)]有斷 線為止。也可能將點(diǎn)連接錯(cuò)誤，造成波紋線不能擬合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種繪制銑刀波紋齒刃口型線的方法及裝置，用該方法及裝置 代替人工，自動(dòng)繪制出銑刀波紋齒刃口型線。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是-
一種繪制銑刀波紋齒刃口型線的方法，其特征在于將銑刀波紋齒刃口型線的繪制步驟 寫(xiě)成計(jì)算機(jī)程序，編入autocad繪圖系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)運(yùn)行該繪圖系統(tǒng)程序，自動(dòng)繪制出銑 刀波紋刃口型線，具體步驟如下
① 編程
-寫(xiě)出刃口基本型線數(shù)學(xué)模型的代碼；
-寫(xiě)出繪制輔助型線步驟的代碼；
-寫(xiě)出繪制基本型線定距等分節(jié)點(diǎn)步驟的代碼；
-寫(xiě)出將基本型線、輔助型線上的等分節(jié)點(diǎn)連接成波紋線步驟的代碼； 將基本型線數(shù)學(xué)模型和波線數(shù)學(xué)模型的代碼數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，將各繪圖步驟 的代碼編入autocad繪圖系統(tǒng)；
② 開(kāi)啟計(jì)算機(jī)，運(yùn)行autocad繪圖系統(tǒng)；
③ 輸入基本型線數(shù)學(xué)模型的特征參數(shù)值和波線的特征參數(shù)值，計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制出銑 刀波紋齒刃口型線。
所述等分節(jié)點(diǎn)的等分距=波距/斷削槽槽數(shù)。 所述輔助型線與基本型線的偏移距=波深/2。
一種繪制銑刀波紋齒刃口型線的裝置，包括計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ) 器存有autocad繪圖系統(tǒng)，其特征在于
所述存儲(chǔ)器存有銑刀波紋齒刃口型線的數(shù)學(xué)模型；包括基本型線數(shù)學(xué)模型和波線數(shù)學(xué) 模型；
所述autocad繪圖系統(tǒng)具有銑刀波紋齒刃口型線繪制模塊，該模塊包括如下子模塊-基本型線繪制模塊，用于根據(jù)刃口基本型線數(shù)學(xué)模型繪制刃口基本型線； _基本型線定距等分模塊，用于將基本型線定距等分，畫(huà)出等分節(jié)點(diǎn)； -輔助型線繪制模塊，用于從基本型線偏移出輔助型線；
-等分節(jié)點(diǎn)連接模塊，用于將基本型線、輔助型線上的等分節(jié)點(diǎn)用弧線平滑連接成波 紋線。
所述外圍設(shè)備具有顯示器，用于顯示繪圖過(guò)程的操作界面。
所述計(jì)算機(jī)具有顯示模塊，用于將各繪圖模塊輸出的數(shù)據(jù)圖形信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬圖形信 號(hào)，供顯示器顯示。
所述計(jì)算機(jī)具有輸入模塊，用于輸入操作指令。 本發(fā)明的技術(shù)效果
本發(fā)明通過(guò)對(duì)autocad繪圖軟件的二次開(kāi)發(fā)，增加了自動(dòng)繪制銑刀波紋齒刃口型線的 功能，5分鐘便能完成以前4個(gè)小時(shí)的工作，大大提高了工作效率，縮短了技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。


圖l是本裝置的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是本發(fā)明的流程圖。
圖3是銑刀刃口型線示意圖，其中
圖3-1是基本型線示意圖3-2是基本型線等分節(jié)點(diǎn)示意圖； 圖3-3是輔助型線示意圖3-4是節(jié)點(diǎn)連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖l:本繪圖裝置由一臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備構(gòu)成，計(jì)算機(jī)主機(jī)具有輸入模塊l、
存儲(chǔ)模塊2 (包括內(nèi)外存)、中央處理模塊3、顯示模塊4，外圍設(shè)備主要有顯示器5，主機(jī) 安裝有autocad繪圖軟件6。
本繪圖裝置的特點(diǎn)，是對(duì)autocad繪圖軟件6進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，增加了自動(dòng)繪制銑刀波 紋齒刃口型線的功能模塊，該功能模塊包括4個(gè)子模塊，即基本型線繪制模塊6.1、基本型線定距等分模塊6.2、輔助型線繪制模塊6.3、等分節(jié)點(diǎn)連接模塊6.4。其中，基本型線繪 制模塊6.1是autocad繪圖軟件6原有的，其余子模塊是新增的。
autocad繪圖軟件6;i次開(kāi)發(fā)的內(nèi)容是
-寫(xiě)出銑刀刃口基本型線數(shù)學(xué)模型的代碼；
-寫(xiě)出繪制基本型線定距等分節(jié)點(diǎn)步驟的代碼；
-寫(xiě)出繪制輔助型線步驟的代碼；
-寫(xiě)出將基本型線、輔助型線上的等分節(jié)點(diǎn)連接成波紋線步驟的代碼； 將基本型線數(shù)學(xué)模型代碼數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器，將各繪圖步驟的代碼編入 autocad繪圖軟件，該軟件就具備了自動(dòng)繪制銑刀波紋齒刃口型線的功能。
本繪圖裝置的工作原理是由操作員將基本型線數(shù)學(xué)模型和波線的特征參數(shù)值輸入計(jì) 算機(jī)，經(jīng)輸入模塊l轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，存入存儲(chǔ)模塊2;中央處理模塊3根據(jù)數(shù)學(xué)模型
對(duì)輸入信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得出各型線繪制子模塊的控制信號(hào)，分別送入基本型線繪制模
塊6.1、基本型線定距等分模塊6.2、輔助型線繪制模塊6.3，這些模塊自動(dòng)執(zhí)行各自的繪 圖操作，最終得到符合設(shè)計(jì)要求的銑刀波紋齒刃口型線。各模塊繪制出的圖形只是一種 數(shù)據(jù)圖形信號(hào)，該數(shù)據(jù)圖形信號(hào)經(jīng)顯示模塊4轉(zhuǎn)換成模擬圖形信號(hào)，由顯示器5顯示出來(lái)。
基本型線數(shù)學(xué)模型的特征參數(shù)值即不帶斷削槽的刃口設(shè)計(jì)參數(shù)值，波線的特征參數(shù)值 即斷削槽的設(shè)計(jì)參數(shù)值。
本繪圖裝置的工作流程見(jiàn)圖2。
繪制銑刀波紋齒刃口型線的具體步驟如下-
1) .根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)畫(huà)出基本型線A; 基本型線A是由設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑男途€參數(shù)來(lái)得到。如圖3-l所示。
2) .在基本型線上畫(huà)出波紋線，包括如下子步驟
2.1).先根據(jù)如下波線數(shù)學(xué)模型設(shè)置好刀具波刃的初始值，即
波紋線的條數(shù)=斷削槽槽數(shù) (1) 等分距=波距/斷削槽槽數(shù) (2)
式中等分距一基本型線上相鄰等分節(jié)點(diǎn)之間的距離； 波距——波紋線兩波峰或波谷之間的距離。
7若斷削槽是三個(gè)，等分距=波距/3，若斷削槽是四個(gè)，等分距=波距/4,依此類推。 偏移距=波深/2; (3)
式中偏移距——輔助型線與基本型線的偏移距離。
2.2).等分基本型線
等分模塊6.2根據(jù)式(2)畫(huà)出等分節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行"連接多線段"命令將這些節(jié)點(diǎn)連接成 一條多線段，如圖3-2所示。 2. 3).畫(huà)輔助型線
輔助型線繪制模塊6.3根據(jù)式(3)執(zhí)行"偏移"命令，從基本型線A同一方向順序偏 移出兩條輔助型線B、 C，并按基本型線A等分方法同樣等分。如圖3-3所示。 2.4).畫(huà)波紋線
等分節(jié)點(diǎn)連接模塊6.4執(zhí)行"圓弧"命令，用三點(diǎn)畫(huà)圓弧的方法，將三條型線A、 B、 C 上的等分節(jié)點(diǎn)交錯(cuò)連接，即節(jié)點(diǎn)按al-b2-c3-b4-a5-b6順序用"圓弧"連接，形成波線 Ll。節(jié)點(diǎn)按bl-a2-b3-c4-b5-a6順序用"圓弧"連接，形成波線L2。節(jié)點(diǎn)按cl-b2-a3-b4-c5-b6順序用"圓弧"連接，形成波線L3。節(jié)點(diǎn)按bl-c2-b3-a4-b5-c6順序用"圓弧"連 接，形成波線L4。得到與斷削槽槽數(shù)相同的一組波紋線，本例中，斷削槽為四道，故有四 條波線。如圖3-4所示。
通過(guò)上述步驟，即得到銑刀波紋齒刃口型線，所有步驟都是自動(dòng)完成的，只需五分鐘 時(shí)間。
權(quán)利要求
1. 一種繪制銑刀波紋齒刃口型線的方法，其特征在于將銑刀波紋齒刃口型線的繪制步驟寫(xiě)成計(jì)算機(jī)程序，編入autocad繪圖系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)運(yùn)行該繪圖系統(tǒng)程序，自動(dòng)繪制出銑刀波紋刃口型線，具體步驟如下①編程-寫(xiě)出刃口基本型線數(shù)學(xué)模型的代碼；-寫(xiě)出繪制輔助型線步驟的代碼；-寫(xiě)出繪制基本型線定距等分節(jié)點(diǎn)步驟的代碼；-寫(xiě)出將基本型線、輔助型線上的等分節(jié)點(diǎn)連接成波紋線步驟的代碼；將基本型線數(shù)學(xué)模型和波線數(shù)學(xué)模型的代碼數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，將各繪圖步驟的代碼編入autocad繪圖系統(tǒng)；②開(kāi)啟計(jì)算機(jī)，運(yùn)行autocad繪圖系統(tǒng)；③輸入基本型線數(shù)學(xué)模型的特征參數(shù)值和波線的特征參數(shù)值，計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制出銑刀波紋齒刃口型線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的繪制銑刀波紋齒刃口型線的方法，其特征在于所述等分節(jié) 點(diǎn)的等分距=波距/斷削槽數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的繪制銑刀波紋齒刃口型線的方法，其特征在于所述輔助型線與基本型線的偏移距=波深/2。
4. 一種繪制銑刀波紋齒刃口型線的裝置，包括計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)的 存儲(chǔ)器存有autocad繪圖系統(tǒng)，其特征在于所述存儲(chǔ)器存有銑刀波紋齒刃口型線的數(shù)學(xué)模型；包括基本型線數(shù)學(xué)模型和波線數(shù)學(xué) 模型；所述autocad繪圖系統(tǒng)具有銑刀波紋齒刃口型線繪制模塊，該模塊包括如下子模塊 -基本型線繪制模塊，用于根據(jù)刃口基本型線數(shù)學(xué)模型繪制刃口基本型線； -基本型線定距等分模塊，用于將基本型線定距等分，畫(huà)出等分節(jié)點(diǎn)； -輔助型線繪制模塊，用于從基本型線偏移出輔助型線；_等分節(jié)點(diǎn)連接模塊，用于將基本型線、輔助型線上的等分節(jié)點(diǎn)用弧線平滑連接成波 紋線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的繪制銑刀波紋齒刃口型線的裝置，其特征在于所述外圍設(shè) 備具有顯示器，用于顯示繪圖過(guò)程的操作界面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的繪制銑刀波紋齒刃口型線的裝置，其特征在于所述計(jì)算機(jī) 具有顯示模塊，用于將各繪圖模塊輸出的數(shù)據(jù)圖形信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬圖形信號(hào)，供顯示器顯 示。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的繪制銑刀波紋齒刃口型線的裝置，其特征在于所述計(jì)算機(jī) 具有輸入模塊，用于輸入操作指令。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種繪制銑刀波紋齒刃口型線的方法及裝置。它將銑刀波紋齒刃口型線的繪制步驟寫(xiě)成計(jì)算機(jī)程序，編入autocad繪圖軟件，由計(jì)算機(jī)運(yùn)行該繪圖系統(tǒng)程序，自動(dòng)繪制出銑刀波紋齒刃口型線，五分鐘即可完成，以往用autocad軟件手工繪圖至少要四個(gè)小時(shí)。本發(fā)明大大提高了工作效率，縮短了技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101441673SQ20081014794
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者劉文澤, 波 吳, 員慶芳, 周伶俐, 鐘成明 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司