[發(fā)明專利]一種刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響特性的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710678245.3
• 申請(qǐng)日: 2017-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN107553218B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜彬;于博;何田田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23Q17/09
• 分類號(hào): B23Q17/09;B23Q17/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張?jiān)?/td>

一種車削大螺距內(nèi)螺紋刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響特性的檢測(cè)方法，其技術(shù)要點(diǎn)：選取試件、實(shí)驗(yàn)機(jī)床和刀具；在機(jī)床上分別利用刀具的左切削刃和右切削刃，以軸向分層切削方式，沿試件軸向多次重復(fù)切削左螺紋面和右螺紋面；測(cè)量左切削刃和右切削刃的刀具整體振動(dòng)加速度信號(hào)；停機(jī)檢測(cè)左切削刃和右切削刃的后刀面磨損寬度數(shù)據(jù)；重復(fù)切削、檢測(cè)，獲取多個(gè)等切削行程的后刀面磨損寬度數(shù)據(jù)；構(gòu)建刀具振動(dòng)行為序列和基于切削刃上多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的刀具后刀面磨損寬度的行為序列；揭示刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響特性的關(guān)聯(lián)矩陣。本發(fā)明全面揭示刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響特性及左、右切削刃切削時(shí)刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響差異性。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于刀具切削加工領(lǐng)域，具體涉及一種車削大螺距內(nèi)螺紋刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響特性的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

大螺距內(nèi)螺紋車削加工具有低速、高進(jìn)給、大切深特點(diǎn)。在車削大螺距螺紋過程中，受內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的約束，刀桿細(xì)且長，承受切削力能力差，易發(fā)生振動(dòng)。刀具振動(dòng)引起左切削刃和右切削刃切削姿態(tài)發(fā)生改變，使得刀具與工件接觸關(guān)系處于不斷變化之中。由于刀具左切削刃后刀面和右切削刃后刀面直接與螺紋面已加工表面相接觸，刀具振動(dòng)會(huì)對(duì)左切削刃后刀面和右切削刃后刀面磨損產(chǎn)生影響，影響螺紋表面質(zhì)量和刀具使用壽命。因此研究在車削大螺距內(nèi)螺紋過程中，刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度的影響十分有意義。

已有的刀具振動(dòng)與后刀面磨損的測(cè)試方法，是利用刀具振動(dòng)時(shí)域信號(hào)中的振幅和切削刃指定位置處后刀面磨損寬度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，來揭示刀具振動(dòng)對(duì)后刀面磨損的影響特性的，該測(cè)試方法適用于小切削深度和小進(jìn)給量條件下，車削內(nèi)孔的單切削刃刀具振動(dòng)和后刀面磨損寬度的測(cè)試。而車削大螺距內(nèi)螺紋時(shí)，刀具帶有左切削刃和右切削刃兩個(gè)切削刃，分別以軸向分層切削方式沿軸向重復(fù)多次切削左螺紋面和右螺紋面，其徑向切深與內(nèi)螺紋槽深相等，參與切削的切削刃長度是內(nèi)孔車削的數(shù)十倍，切削刃不同位置處的后刀面磨損寬度存在較大差異性，已有的刀具振動(dòng)和后刀面磨損寬度的測(cè)試方法無法揭示出車削大螺距內(nèi)螺紋刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度的影響特性。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明為克服上述技術(shù)問題，提供了一種車削大螺距內(nèi)螺紋刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響特性的檢測(cè)方法，其提出車削大螺距內(nèi)螺紋刀具振動(dòng)與刀具后刀面磨損寬度的實(shí)驗(yàn)方案與測(cè)量方案；構(gòu)建車削左螺紋面與右螺紋面的刀具振動(dòng)行為序列和基于切削刃上多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的刀具后刀面磨損寬度行為序列；采用改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)分析方法，構(gòu)建刀具振動(dòng)特征參數(shù)與刀具左切削刃后刀面磨損寬度和刀具右切削刃后刀面磨損寬度的關(guān)聯(lián)矩陣，揭示出刀具振動(dòng)特征對(duì)切削刃不同位置處刀具后刀面磨損寬度的影響特性，對(duì)比左切削刃和右切削刃上對(duì)應(yīng)的各測(cè)量點(diǎn)處的關(guān)聯(lián)度，揭示出左切削刃切削時(shí)刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度的影響與右切削刃切削時(shí)刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響的差異性。

本發(fā)明的車削大螺距內(nèi)螺紋刀具振動(dòng)對(duì)刀具后刀面磨損寬度影響特性的檢測(cè)方法，為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案在于包括以下步驟：

一、選取大螺距內(nèi)螺紋試件和實(shí)驗(yàn)機(jī)床；選定與大螺距內(nèi)螺紋試件結(jié)構(gòu)參數(shù)相匹配的刀具，該刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為帶有左、右兩條對(duì)稱的切削刃，中間由一條頂刃相連接；

二、在實(shí)驗(yàn)機(jī)床上分別利用刀具的左切削刃和右切削刃，以軸向分層切削方式，沿試件軸向多次重復(fù)切削大螺距內(nèi)螺紋的左螺紋面和右螺紋面，每次切削時(shí)保持刀具徑向切深與試件內(nèi)螺紋槽深一致，并保持試件轉(zhuǎn)速、刀具進(jìn)給速度不變；

三、測(cè)量刀具的左切削刃和右切削刃在切削時(shí)的刀具整體振動(dòng)的加速度信號(hào)；

四、停機(jī)檢測(cè)刀具左切削刃和刀具右切削刃的后刀面磨損寬度數(shù)據(jù)；檢測(cè)完成后按步驟二的切削方式重復(fù)切削、再次停機(jī)檢測(cè)刀具左切削刃和刀具右切削刃的后刀面磨損寬度，獲取多個(gè)等切削行程的刀具左切削刃和刀具右切削刃的后刀面磨損寬度數(shù)據(jù)；

五、構(gòu)建車削試件左螺紋面與右螺紋面時(shí)的刀具振動(dòng)行為序列和基于切削刃上多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的刀具后刀面磨損寬度的行為序列；