[發明專利]左、右切削刃的刀工界面切削行為差異性的計算與測試方法

有效

• 申請號: 201710266885.3
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107025359B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 姜彬;何田田;左林晗;趙嬌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 曹徐婷

左、右切削刃的刀工界面切削行為差異性的計算與測試方法。本發明為了解決現有測試方法沒有一種能夠全面揭示切削大螺距梯形外螺紋刀具切削行為差異性的測試方法。本發明包括，確定車削大螺距螺紋刀工接觸關系層次結構及特征變量；左、右刃刀工接觸長度與刀工接觸寬度計算分析；建立左、右刃切削刀具受力模型；采用刀具左、右切削刃的變形系數與相對滑移計算方法、剪切角與摩擦角計算方法、切削行為差異性實驗測試方法揭示左、右刃切削時切屑形態、左、右刃磨損及左、右刃動態切削行為上的差異性。本發明揭示左、右刃切削時切屑形態、左、右刃磨損及左、右刃動態切削行為上的差異性，為提高加工表面質量提供有效依據。

技術領域

本發明涉及一種切削大螺距梯形外螺紋刀具切削行為差異性的測試方法，具體涉及車削大螺距梯形外螺紋刀具左、右切削刃的刀工界面切削行為差異性的計算與測試方法。

背景技術

大螺距螺桿作為壓力機上控制上模具與下模具的平行度和垂直度的主要部件，對整機的靜態精度和動態精度有著重要的影響，加工時左、右螺紋面加工精度要求一致性高。車削大螺距螺紋時，左、右刃刀工界面切削行為的不同，直接影響左、右螺紋面加工表面質量及左、右螺紋面加工表面質量一致性。因此，研究左、右切削刃的刀工界面切削行為差異性，對提高左、右螺紋面加工表面質量及左、右螺紋面加工表面質量的一致性具有重要意義。

已有的研究采用三線性插值法，根據距離值判定接觸區域內的點，由這些點獲得刀工接觸關系的相關參數，分析了加工過程中刀工接觸幾何的特性。同時已有研究通過主軸振動信號功率譜的特征變化來檢測刀工接觸的變化特性。但上述方法沒有考慮在加工過程中切屑形態及刀具磨損的變化，不能全面揭示刀工界面切削行為，且大螺距螺紋車削過程中左、右切削刃的刀工界面切削行為差異性沒有被揭示。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有測試方法沒有一種能夠全面揭示切削大螺距梯形外螺紋刀具切削行為差異性的測試方法，進而提供左、右切削刃的刀工界面切削行為差異性的計算與測試方法。

本發明的技術方案是：為實現上述目的所采用的技術方案在于包括以下步驟：

第一步、確定車削大螺距螺紋刀工接觸關系層次結構及特征變量；

依據切削過程中的刀具切削運動及切削姿態，識別刀工界面接觸行為的特征參數及影

響因素，分析出刀工接觸關系進行層次結構及特征變量；

第二步、左、右刃刀工接觸長度與刀工接觸寬度計算分析；

第三步、建立左、右刃切削刀具受力模型；

第四步、采用刀具左、右切削刃的變形系數與相對滑移計算方法，揭示刀具左、右刃的切削變形差異性；

第五步、采用刀具左、右切削刃的剪切角與摩擦角計算方法，揭示刀具左、右刃摩擦過程中的差異性；

第六步、利用刀具左、右切削刃切削行為差異性實驗測試方法，揭示左、右刃切削時切屑形態、左、右刃磨損及左、右刃動態切削行為上的差異性；

為采用左、右刃對稱的成型式車刀，在相同的工藝參數下對螺紋試件左、右螺紋面進行等余量干式車削，通過實驗儀器為VHX-1000超景深顯微鏡測量指定區域內的切屑形態和通過DH5922瞬態信號測試分析系統測試出左、右刃車削大螺距螺紋最后一刀時的刀具時域及頻域振動信號，分析出刀具左、右刃切削行為差異性測試結果。

進一步地，第二步中刀具后刀面與已加工表面的初始接觸長度公式為：

(1)刀具左后刀面與已加工表面的初始接觸長度公式為：

(2)刀具右后刀面與已加工表面的初始接觸長度公式為：