Pro/ENGINEER在成形车刀设计与制造中的应用

　　1 引言

　　成形车刀是一种加工回转体成形表面的专用工具，它以其加工精度稳定、生产率高、刀具使用寿命长和刃磨简便等特点广泛应用于普通车床、六角车床、自动及半自动车床以及生产自动线上。但由于成形车刀前角和后角的原因，刀具截形与工件廓形不同，这给成形车刀的设计和制造带来很大的困难，使得成形车刀的设计周期长，制造成本高。成形车刀的传统设计方法有作图法和计算法，这些传统方法工作量大、计算复杂而且存在较大的廓形误差，这些都制约着成形车刀的广泛使用。

　　CAD/CAM技术的广泛应用和一系列优秀CAD/CAM软件的推出，给成形车刀的设计和制造提供了新的途径。Pro/ENGINEER是一种被广泛应用的优秀CAD/CAM软件，特别是其参数化设计方法给设计者带来了极大的方便，应用它可以大大简化成形车刀设计和制造。

　　2 成形车刀的实体模型设计

　　应用Pro/ENGINEER可以屏蔽掉成形车刀传统设计方法中许多繁琐的步骤，以下以棱体成形车刀为例来说明其设计方法。图1为被加工零件的廓形图。

　　图1 被加工零件廓形图

　　2.1　绘制刀具毛坯模型

　　使用建立实体特征命令“Solid→Protrusion→Extrude”命令，以前视图平面（Front面）为绘图平面，绘制出成形车刀毛坯纵向截面图，其中前刀面与水平面夹角等于刀具前角γ（此处取刀具前角γ为15°），同时使后刀面与垂直方向夹角等于刀具后角α（此处取刀具后角α为10°），如图2（a）所示。其余尺寸可根据实际情况确定，刀具毛坯的拉伸长度等于工件的长度。刀具毛坯的三维模型如图2（b）所示。