基于NX的復雜曲面零件車削專用刀具設計

郎永兵，張洋揚

廣州市工貿技師學院 廣東廣州 510425

1 序言

在復雜曲面零件的車削中，使刀具實體最大化是提高車削刀具與工藝系統剛性的主要措施。圖1所示零件的外輪廓呈異形回轉曲面，為防止在加工過程中刀具體與工件發生干涉，需設計專用車削刀具。下面綜合應用NX的建模、裝配及仿真模塊，以零件、刀具模型為基礎，模擬車削運動過程，并通過以零件作為刀具對刀具體模型進行運動切割操作，使刀具實體最大化，完成專用刀具設計。

圖1 異形曲面回轉零件

2 基本模型裝配建模

車削刀具運動仿真的裝配模型涉及被加工零件、刀具體等，為使其參數化，將結合NX的WAVE幾何鏈接器，在裝配環境中采用自頂向下的方式設計[1]。

在NX中，創建裝配文件，新建并進入零件組件，完成異形曲面零件建模。通過分析，此模型最小凹形半徑為3.5mm。根據車刀刀片規格，刀具選用φ6mm圓形刀片。設零件、刀具加工安全間隙為0.5mm，將模型加工輪廓偏移2.5mm，完成刀具車削運動軌跡曲線繪制，如圖2所示。

圖2 刀具車削運動軌跡

切換NX至裝配環境，新建并進入刀具組件，選擇WAVE幾何鏈接器，將零件組件中刀具車削運動軌跡曲線鏈接至當前工作部件中。設刀具本體尺寸為25mm×25mm×80mm，刀片位置為（5mm，7mm），完成刀具本體建模（見圖3）。

圖3 刀具本體建模

3 車削運動仿真構建及刀具體建立

NX運動模塊是一個集成的CAE工具，提供了全面的機構建模和分析功能，可以模擬和評估機械運動系統。依據刀具車削運動軌跡，在NX運動模塊中設置干涉檢查機構，通過運動仿真過程中固定運動體創建干涉實體的功能生成干涉實體，應用裝配切割對刀具本體與干涉體進行求減運算，以及利用刀片安裝部位細節處理等方法完成刀具體建立。……