[發(fā)明專利]一種刀具最大修磨次數(shù)的評估方法

有效

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• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108362599B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 王奔;曹國強;鄭耀輝;王明海;李曉鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G01N3/58
• 分類號: G01N3/58
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

刀具最大修磨次數(shù)的評估方法，屬于刀具技術領域。所述方法包括：步驟1、選取初始刀具，采用同一壓力分別將修磨后刀具和初始刀具做為被測刀具進行壓痕試驗，修磨后刀具的壓痕區(qū)域位于修磨區(qū)域內；步驟2、測量修磨后刀具壓痕區(qū)域的對角線長度A1、對角線延長線上所產(chǎn)生的裂紋長度B1，以及測量初始刀具壓痕區(qū)域的對角線長度A2、對角線延長線上所產(chǎn)生的裂紋長度B2；步驟3、計算對角線長度變化比率V1，V1＝A1/A2，計算裂紋長度變化比率V2，V2＝B1/B2，得到修磨后刀具的加工性能變化比率V，V＝max{V1，V2}；步驟4、根據(jù)修磨后刀具的加工性能變化比率V，計算修磨后刀具的加工性能下降比例C，C＝V?1，當C＝0.5時對應的修磨后刀具的修磨次數(shù)為最大修磨次數(shù)。

技術領域

本發(fā)明涉及刀具技術領域，特別涉及一種刀具最大修磨次數(shù)的評估方法。

背景技術

航空航天發(fā)動機中廣泛采用了具有高強度、高耐腐蝕的鈦合金、高溫合金等材料，且新型航空發(fā)動機中鈦合金、高溫合金的使用量也越來越大。鈦合金、高溫合金具有優(yōu)異的使用性能，同時也具有極高的加工難度，屬于難加工材料，其對刀具的要求也非常高，需要刀具有優(yōu)異的加工性能，具備高穩(wěn)定切削性以及較長的使用壽命。

加工航空航天部件的刀具所使用的材料和加工精度要顯著高于普通刀具，因此，刀具的成本也遠遠高于普通刀具，為了提高刀具的利用率，降低成本，通常會對磨損后的刀具進行修磨，從而產(chǎn)生新的切削刃，使刀具可以再次利用。

通常對于一把磨損后的刀具會進行多次修磨，即第一次修磨完成后繼續(xù)使用，使用一段時間后刀具會再次產(chǎn)生磨損，此時對該刀具進行第二次修磨，如此類推，但是經(jīng)過多次修磨后的刀具的自身性能相對于剛出廠時的初始刀具的自身性能有所下降，因此多次修磨后的刀具的加工性能即使用性能也有所下降，但目前并沒有方法來確定刀具的最大修磨次數(shù)，往往通過對刀具外觀變化來判斷刀具是否能夠繼續(xù)進行修磨，判斷誤差較大，若修磨次數(shù)過多會造成刀具的過度修磨，使得修磨后刀具的加工性能出現(xiàn)非線性的急劇下降，在使用過程中極易出現(xiàn)刀具突然斷裂，從而使得工件損壞或者機床受損等經(jīng)濟損傷；若修磨次數(shù)較少就認定刀具無法繼續(xù)進行修磨，則沒有對刀具進行充分的利用，浪費了資源，因此，如何快速準確的評估刀具的最大修磨次數(shù)極為重要。

發(fā)明內容

為了確定刀具最大修磨次數(shù)，避免出現(xiàn)修磨后刀具的加工性能出現(xiàn)急劇下降而導致的刀具突然斷裂、工件損壞或者機床受損或者無法對刀具進行充分利用的問題，本發(fā)明提供了一種刀具最大修磨次數(shù)的評估方法，所述方法包括：

步驟1、選取初始刀具，初始刀具為未修磨刀具，且初始刀具的型號與修磨后刀具的型號相同，采用同一壓力分別將修磨后刀具和初始刀具做為被測刀具進行壓痕試驗，修磨后刀具的壓痕區(qū)域位于修磨后刀具的修磨區(qū)域內，壓痕試驗過程采用的壓頭為四棱錐形壓頭；

步驟2、測量所述修磨后刀具壓痕區(qū)域的對角線長度A1、對角線延長線上所產(chǎn)生的裂紋長度B1，以及測量所述初始刀具壓痕區(qū)域的對角線長度A2、對角線延長線上所產(chǎn)生的裂紋長度B2；

步驟3、計算對角線長度變化比率V1，V1＝A1/A2，計算裂紋長度變化比率V2，V2＝B1/B2，得到修磨后刀具的加工性能變化比率V，V＝max{V1，V2}；

步驟4、根據(jù)修磨后刀具的加工性能變化比率V，計算修磨后刀具的加工性能下降比例C，C＝V-1，當C＝0.5時對應的修磨后刀具的修磨次數(shù)為最大修磨次數(shù)。

所述被測刀具為回轉類刀具，在步驟1中進行壓痕試驗時，使所述壓頭的中心線與被測刀具的回轉軸線垂直相交，且在壓痕區(qū)域內，使壓頭的兩個棱邊在被測刀具表面形成的壓痕與被測刀具的回轉軸線在同一平面，另外兩個棱邊在被測刀具表面形成的壓痕所在的平面與所述回轉軸線垂直。