一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法技术

一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法，属于刀具技术领域。所述方法包括：步骤1、选取初始刀具，采用同一压力分别将修磨后刀具和初始刀具做为被测刀具进行压痕试验；步骤2、测量修磨后刀具压痕区域的对角线长度a1、对角线延长线上所产生的裂纹长度b1，以及测量初始刀具压痕区域的对角线长度a2、对角线延长线上所产生的裂纹长度b2；步骤3、计算对角线长度变化比率V1，V1＝a1/a2，计算裂纹长度变化比率V2，V2＝b1/b2，得到修磨后刀具的加工性能变化比率V，V＝max{V1，V2}；步骤4、根据修磨后刀具的加工性能变化比率V，计算修磨后刀具的切削参数的范围M后，M后＝M初×V/n，M初为初始刀具的切削参数的范围，n为初始刀具发生折断的安全系数。

【技术实现步骤摘要】
一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法
本专利技术涉及刀具
，特别涉及一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法。
技术介绍
航空航天发动机部件的材料多数为钛合金、高温合金等难加工材料，其对刀具的要求也非常高，需要刀具有优异的加工性能，具备高稳定切削性以及较长的使用寿命。加工航空航天部件的刀具所使用的材料和加工精度要显著高于普通刀具，因此，刀具的成本也远远高于普通刀具，为了提高刀具的利用率，降低成本，通常会对磨损后的刀具进行修磨，从而产生新的切削刃，使刀具可以再次利用。在刀具出厂时，厂家会给出该刀具的适用范围，即刀具的切削参数范围，但是对于修磨后刀具来说，其加工性能往往会与初始刀具的加工性能存在差异，因为在修磨工艺中，不同的刀具修磨企业所采用的修磨工艺例如机床、砂轮、磨削参数、去除量、修磨过程中使用的冷却液等均会不同，而修磨工艺的不同会使得修磨后刀具的加工性能不同，从而使得修磨后刀具适用的切削参数范围不同。但对于修磨后刀具，往往无法从外观上得知修磨后刀具的加工性能的变化情况，因此，在使用修磨后刀具进行加工时，经常会出现由于切削参数不合适，而导致刀具的切削力、扭矩过大的现象发生，产生刀具断裂、工件损坏、机床受损等现象，进而造成严重的经济损伤，因此，如何对修磨后刀具的切削参数范围进行快速、准确的计算非常重要。
技术实现思路
为了能够快速、准确的得到修磨后刀具的切削参数范围，本专利技术提供了一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法，所述方法包括：步骤1、选取初始刀具，初始刀具为未修磨刀具，且初始刀具的型号与修磨后刀具的型号相同，采用同一压力分别将修磨后刀具和初始刀具做为被测刀具进行压痕试验，修磨后刀具的压痕区域位于修磨后刀具的修磨区域内，压痕试验过程采用的压头为四棱锥形压头；步骤2、测量所述修磨后刀具压痕区域的对角线长度a1、对角线延长线上所产生的裂纹长度b1，以及测量所述初始刀具压痕区域的对角线长度a2、对角线延长线上所产生的裂纹长度b2；步骤3、计算对角线长度变化比率V1，V1＝a1/a2，计算裂纹长度变化比率V2，V2＝b1/b2，得到修磨后刀具的加工性能变化比率V，V＝max{V1，V2}；步骤4、根据所述修磨后刀具的加工性能变化比率V，计算修磨后刀具的切削参数的范围M后，M后＝M初×V/n，M初为初始刀具的切削参数的范围，n为初始刀具发生折断的安全系数。所述被测刀具为回转类刀具，在步骤1中进行压痕试验时，使所述压头的中心线与被测刀具的回转轴线垂直相交，且在压痕区域内，使压头的两个棱边在被测刀具表面形成的压痕与被测刀具的回转轴线在同一平面，另外两个棱边在被测刀具表面形成的压痕所在的平面与所述回转轴线垂直。在步骤2中，对于所述修磨后刀具，将其压痕区域内与修磨后刀具的回转轴线在同一平面的对角线长度作为a1，将与回转轴线在同一平面的对角线延长线上的两条裂纹长度的平均值作为b1；对于所述初始刀具，将其压痕区域内与初始刀具的回转轴线在同一平面的对角线长度作为a2，将与回转轴线在同一平面的对角线延长线上的两条裂纹长度的平均值作为b2。所述被测刀具为回转类刀具，在步骤4中，所述修磨后刀具的切削参数包括修磨后刀具的转速、每齿进给量、轴向进给速度和切削深度；所述初始刀具的切削参数包括初始刀具的转速、每齿进给量、轴向进给速度和切削深度；所述修磨后刀具的转速的范围S后＝S初×V/n、每齿进给量的范围f后＝f初×V/n、轴向进给速度的范围v轴后＝v轴初×V/n、切削深度的范围a后＝a初×V/n；其中V为所述修磨后刀具的加工性能变化比率，n为所述初始刀具发生折断的安全系数，S初为所述初始刀具的转速的范围、f初为所述初始刀具的每齿进给量的范围、v轴初为所述初始刀具的轴向进给速度的范围、a初为所述初始刀具的切削深度的范围。所述被测刀具为平面类刀具，在步骤1中进行压痕试验时，使所述压头的中心线与被测刀具的刀片表面垂直，且在压痕区域内，使压头的两个棱边在被测刀具表面形成的压痕与被测刀具的刃口区域的中分线在同一平面。在步骤2中，对于所述修磨后刀具，将其压痕区域内的两条对角线长度的平均值作为a1，将两条对角线延长线上的四条裂纹长度的平均值作为b1；对于所述初始刀具，将其压痕区域内的两条对角线长度的平均值作为a2，将两条对角线延长线上的四条裂纹长度的平均值作为b2。所述被测刀具为平面类刀具，在步骤4中，所述修磨后刀具的切削参数包括修磨后刀具的切削线速度、切削深度和进给量；所述初始刀具的切削参数包括初始刀具的切削线速度、切削深度和进给量；所述修磨后刀具的切削线速度的范围v后＝v初×V/n、切削深度的范围a后′＝a初′×V/n、进给量的范围fz′＝f初′×V/n；其中V为所述修磨后刀具的加工性能变化比率，n为所述初始刀具发生折断的安全系数，v初为所述初始刀具的切削线速度的范围、a初′为所述初始刀具的切削深度的范围、f初′为所述初始刀具的进给量的范围。所述压痕区域接近所述被测刀具的主切削刃的一侧。所述回转类刀具为立铣刀或钻头。所述平面类刀具为车刀刀片或铣刀刀片。通过本专利技术中的方法分别对同一型号的修磨后刀具和初始刀具进行压痕试验，并根据压痕区域的对角线长度变化率以及裂纹长度的变化率来反应修磨后刀具的加工性能变化比率V，并根据公式M后＝M初×V/n计算得到修磨后刀具的切削参数范围，通过此方法可以快速、准确的修磨后刀具的切削参数范围，如此能够根据修磨后刀具的切削参数范围合理的使用修磨后刀具，避免了由于切削参数不合理而导致刀具的切削力、扭矩过大的问题，进而避免了刀具突然断裂、工件损坏、机床受损等现象的发生。附图说明图1是本专利技术提供的修磨后刀具的切削参数范围的计算方法的流程图；图2是本专利技术提供的回转类刀具上修磨区域及压痕试验位置的结构示意图；图3是本专利技术提供的回转类刀具上修磨区域及压痕区域的结构示意图；图4是本专利技术提供的平面类刀具上修磨区域及压痕区域的结构示意图；图5是本专利技术提供的图3中的压痕区域的放大图；图6是本专利技术提供的图4中的压痕区域的放大图。其中，1主切削刃，2裂纹，A修磨区域，B压痕区域。具体实施方式为了能够快速、准确的得到修磨后刀具的切削参数范围，如图1所示，本专利技术提供了一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法，所述方法包括：步骤1、选取初始刀具，初始刀具为未修磨刀具，且初始刀具的型号与修磨后刀具的型号相同，采用同一压力分别将修磨后刀具和初始刀具做为被测刀具进行压痕试验，修磨后刀具的压痕区域位于修磨后刀具的修磨区域内，压痕试验过程采用的压头为四棱锥形压头，用四棱锥形压头分别在初始刀具和修磨后刀具的表面进行下压，在初始刀具和修磨后刀具的表面形成压痕区域；其中，若做为被测刀具的初始刀具和修磨后刀具为回转类刀具时，例如为立铣刀或者钻头或者其他回转类刀具，在进行压痕试验时，可以采用维氏压头或者布式压头，如图2所示，使压头垂直向被测刀具移动，且压头的中心线与被测刀具的回转轴线垂直相交，且在压痕区域B内，使压头的两个棱边在被测刀具表面形成的压痕与被测刀具的回转轴线在同一平面，另外两个棱边在被测刀具表面形成的压痕所在的平面与回转轴线垂直，例如如图3和图5所示为压头在修磨后刀具的修磨区域A内形成的压痕区域B，压头的两个棱边在被测刀具表面形成的压痕a和b与被测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、选取初始刀具，初始刀具为未修磨刀具，且初始刀具的型号与修磨后刀具的型号相同，采用同一压力分别将修磨后刀具和初始刀具做为被测刀具进行压痕试验，修磨后刀具的压痕区域位于修磨后刀具的修磨区域内，压痕试验过程采用的压头为四棱锥形压头；步骤2、测量所述修磨后刀具压痕区域的对角线长度a1、对角线延长线上所产生的裂纹长度b1，以及测量所述初始刀具压痕区域的对角线长度a2、对角线延长线上所产生的裂纹长度b2；步骤3、计算对角线长度变化比率V1，V1＝a1/a2，计算裂纹长度变化比率V2，V2＝b1/b2，得到修磨后刀具的加工性能变化比率V，V＝max{V1，V2}；步骤4、根据所述修磨后刀具的加工性能变化比率V，计算修磨后刀具的切削参数的范围M后，M后＝M初×V/n，M初为初始刀具的切削参数的范围，n为初始刀具发生折断的安全系数。

【技术特征摘要】
1.一种修磨后刀具的切削参数范围的计算方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、选取初始刀具，初始刀具为未修磨刀具，且初始刀具的型号与修磨后刀具的型号相同，采用同一压力分别将修磨后刀具和初始刀具做为被测刀具进行压痕试验，修磨后刀具的压痕区域位于修磨后刀具的修磨区域内，压痕试验过程采用的压头为四棱锥形压头；步骤2、测量所述修磨后刀具压痕区域的对角线长度a1、对角线延长线上所产生的裂纹长度b1，以及测量所述初始刀具压痕区域的对角线长度a2、对角线延长线上所产生的裂纹长度b2；步骤3、计算对角线长度变化比率V1，V1＝a1/a2，计算裂纹长度变化比率V2，V2＝b1/b2，得到修磨后刀具的加工性能变化比率V，V＝max{V1，V2}；步骤4、根据所述修磨后刀具的加工性能变化比率V，计算修磨后刀具的切削参数的范围M后，M后＝M初×V/n，M初为初始刀具的切削参数的范围，n为初始刀具发生折断的安全系数。2.根据权利要求1所述的修磨后刀具的切削参数范围的计算方法，其特征在于，所述被测刀具为回转类刀具，在步骤1中进行压痕试验时，使所述压头的中心线与被测刀具的回转轴线垂直相交，且在压痕区域内，使压头的两个棱边在被测刀具表面形成的压痕与被测刀具的回转轴线在同一平面，另外两个棱边在被测刀具表面形成的压痕所在的平面与所述回转轴线垂直。3.根据权利要求2所述的修磨后刀具的切削参数范围的计算方法，其特征在于，在步骤2中，对于所述修磨后刀具，将其压痕区域内与修磨后刀具的回转轴线在同一平面的对角线长度作为a1，将与回转轴线在同一平面的对角线延长线上的两条裂纹长度的平均值作为b1；对于所述初始刀具，将其压痕区域内与初始刀具的回转轴线在同一平面的对角线长度作为a2，将与回转轴线在同一平面的对角线延长线上的两条裂纹长度的平均值作为b2。4.根据权利要求1所述的修磨后刀具的切削参数范围的计算方法，其特征在于，所述被测刀具为回转类刀具，在步骤4中，所述修磨后刀具的切削参数包括修磨后刀具的转速、每齿进给量、轴向进给速度和切削深度；所述初始刀具的切削参数包括初始刀具的转速、每齿进给量、轴向进给速度和切削深度；所述修磨后刀具的转速的范围S后＝S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奔，孔宪俊，庄鑫，郑耀辉，李晓鹏，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21