刀具建模：利用边界表示法描述切削平面和法剖面

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：要构造刀具实体模型，也就是要将构成刀具的点、线、面的几何信息和拓扑信息逐一描述。结合刀具物理模型和有限元分析软件的特点，采用了边界表示法表示刀具的模型。图5-16所示为刀具的拓扑信息和几何信息描述。图5-16 刀具的拓扑信息和几何信息描述图5-17 刀具的切削平面和法剖面a）刀具的切削平面 b）刀具的法剖面通过推导，可以得到刀具各点的坐标，见表5-9。表5-9 刀具和工件各点坐标计算式表中，li为第i条边的边长，i=1，2，…

要构造刀具实体模型，也就是要将构成刀具的点、线、面的几何信息和拓扑信息逐一描述。刀具的模型见图5-15b。实体模型表示方法有三种：实体几何构造法、边界表示法和扫描表示法。结合刀具物理模型和有限元分析软件的特点，采用了边界表示法表示刀具的模型。这种方法表达的信息有两类：几何信息和拓扑信息。几何信息反映物体的大小及位置；拓扑信息描述图形内的相对位置关系。图5-16所示为刀具的拓扑信息和几何信息描述。

刀具建模需要确定相关点的坐标，而刀具的实体建模与刀具的前角、后角和刃倾角几何角度，以及刀具各部分的几何尺寸有关，故需要在基面、切削平面和法剖面内建立各点的计算公式。图5-17a所示为切削平面，图5-17b所示为法剖面。P_r、P_s和P_n分别是基面、切削平面和法剖面；λ_s、γ_n和α_n分别是刃倾角、法前角和法后角；γ₀、α₀分别是前角和后角。