一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法技术

一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法属于铣刀检测领域；现有技术无法完整的揭示刀齿后刀面磨损特性；包括进行高进给铣刀刀齿后刀面磨损测试，获取刀齿后刀面磨损状态；进行结构及其刀齿误差测量，获取刀齿误差分布特性；进行切削振动测试，获取铣削振动信号的变化特性；进行刀齿后刀面磨损边界测量，获取刀齿切削刃与后到面磨损边界曲线坐标值；进行刀齿后刀面磨损边界曲线构建，提取刀齿切削刃与后刀面磨损边界曲线特征参数；进行刀齿后刀面磨损特性分析，获取刀齿误差分布对刀齿切削刃与后刀面磨损的影响特性，获取铣削振动对刀齿切削刃与后刀面磨损的影响特性；能够完整揭示刀齿切削刃与后刀面磨损随切削行程的变化特性。

A Testing Method for Wear Characteristics of Flank Face of High Feed Milling Cutter

A testing method for the wear characteristics of the flank face of high feed milling cutter belongs to the field of milling cutter detection; the existing technology can not fully reveal the wear characteristics of the flank face of the cutter teeth; it includes testing the flank face of the high feed milling cutter teeth to obtain the wear state of the flank face of the cutter teeth; measuring the structure and the flank error of the cutter teeth to obtain the flank teeth of the cutter teeth. Error distribution characteristics; Cutting vibration test is carried out to obtain the change characteristics of milling vibration signals; Cutting edge wear boundary measurement is carried out to obtain the coordinate values of cutting edge and back-to-face wear boundary curve of cutter teeth; Cutting edge and back-to-face wear boundary curve of cutter teeth are constructed to extract the characteristics of cutting edge and back-face wear boundary curve. Characteristic parameters; analysis of the wear characteristics of the flank of the cutter teeth, obtain the influence characteristics of the error distribution of the cutter teeth on the wear of the cutting edge and flank of the cutter teeth, obtain the influence characteristics of milling vibration on the wear of the cutting edge and flank of the cutter teeth, and fully reveal the variation characteristics of the wear of the cutting edge and flank of the cutter teeth with the cutting stroke.

【技术实现步骤摘要】
一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法
本专利技术属于铣刀检测领域，尤其涉及一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法。
技术介绍
高进给铣刀是一种典型的的高效切削刀具，在大型钛合金加工中应用广泛。采用此类铣刀加工大型钛合金结构件时，受刀齿误差分布和铣削振动的影响，切削刃应力过高、刀齿磨损过快等问题突出。已有高进给铣刀刀齿磨损测试实验所采用停机测量刀具磨损的方法，忽略了铣刀热力耦合场耗散对刀齿后刀面磨损实验数据准确性的影响，以及换刀引起铣刀模态改变对铣削振动的影响，引入了影响铣刀刀齿磨损过程的无关变量，使得刀齿后刀面磨损实验数据存在较大误差；已有的铣刀刀齿后刀面磨损的测量集中在特定区域的磨损宽度测量上，不能完整的反映刀齿整条切削刃刃形和后刀面在结构上的变化，在刀齿后刀面磨损特性识别上存在困难；已有的刀齿后刀面磨损特性分析方法，忽略了刀齿误差分布和铣削振动对刀齿后刀面磨损特性的影响，没有完整揭示刀齿后刀面磨损产生的原因。因此，此类铣刀刀齿后刀面磨损特性检测方法无法完整的揭示刀齿后刀面磨损特性。
技术实现思路
本专利技术克服了上述现有技术的不足，提供一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤a、进行高进给铣刀刀齿后刀面磨损测试，确定铣刀结构参数、铣削方式、换刀方式、对刀方式及切削参数，获取高进给铣刀刀齿后刀面磨损状态；步骤b、进行高进给铣刀结构及其刀齿误差测量，建立高进给铣刀坐标系，确定刀齿误差基准和铣刀刀齿误差解算公式，获取铣刀刀齿误差分布特性；步骤c、进行高进给铣刀切削振动测试，实现铣削振动特征参数的提取和选取，得到铣削振动特征参数序列，从而获取铣削振动信号的变化特性；步骤d、进行高进给铣刀刀齿后刀面磨损边界测量，建立高进给铣刀刀齿后刀面磨损测量坐标系，获取刀齿切削刃与后到面磨损边界曲线坐标值；步骤...

【技术特征摘要】
1.一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤a、进行高进给铣刀刀齿后刀面磨损测试，确定铣刀结构参数、铣削方式、换刀方式、对刀方式及切削参数，获取高进给铣刀刀齿后刀面磨损状态；步骤b、进行高进给铣刀结构及其刀齿误差测量，建立高进给铣刀坐标系，确定刀齿误差基准和铣刀刀齿误差解算公式，获取铣刀刀齿误差分布特性；步骤c、进行高进给铣刀切削振动测试，实现铣削振动特征参数的提取和选取，得到铣削振动特征参数序列，从而获取铣削振动信号的变化特性；步骤d、进行高进给铣刀刀齿后刀面磨损边界测量，建立高进给铣刀刀齿后刀面磨损测量坐标系，获取刀齿切削刃与后到面磨损边界曲线坐标值；步骤e、进行高进给铣刀刀齿后刀面磨损边界曲线构建，构建刀齿切削刃与后到面磨损边界方程，将刀齿切削刃与后刀面磨损边界方程系数分类，提取刀齿切削刃与后刀面磨损边界曲线特征量；步骤f、通过步骤d和步骤e获取高进给铣刀刀齿与后刀面磨损边界曲线特征量序列，从而得到高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性；步骤g、根据步骤a、步骤b、步骤c和步骤f，进行高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性分析，获取铣刀刀齿误差分布对刀齿切削刃与后刀面磨损的影响特性，获取铣削振动对刀齿切削刃与后刀面磨损的影响特性。2.根据权利要求1所述一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法，其特征在于，所述高进给铣刀刀齿后刀面磨损测试实验的方法包括下列步骤：步骤a1、采用同一个高进给铣刀刀体和相同的安装定位方式，通过对每组实验更换一组相同规格的新刀片，进行不同切削行程条件下的连续多次轴向分层切削，获得该组实验对应切削行程下的高进给铣刀刀齿后刀面磨损状态；步骤a2、在每次更换刀片后，根据高进给铣刀的最大回转半径进行对刀，确定不同切削行程下铣刀坐标系原点的位置，高进给铣刀对刀方式的变量解算，如式(1)～式(3)所示：步骤a3、根据所述换刀方式和对刀方式，采用顺铣的铣削方式进行多次的轴向分层切削，获得不同切削行程下的高进给铣刀刀齿后刀面磨损状态，对所述高进给铣刀轴向分层切削方式进行变量解算，如式(4)～(8)所示：L0＝vf·T0(6)Lq＝sq·L0(7)3.根据权利要求2所述一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法，其特征在于，所述高进给铣刀结构及其刀齿误差测量的方法，包括下列步骤：步骤b1、以高进给铣刀刀齿沿轴向最低点的切平面与铣刀轴线的交点为原点，建立高进给铣刀坐标系；将各刀齿刀尖依次旋转至与a轴重合，同时，测量各刀齿沿轴向最低点到铣刀刀柄端面的距离和各刀齿刀尖点沿径向的回转半径；步骤b2、选取高进给铣刀刀齿沿轴向最低点到铣刀刀柄端面的最大距离为刀齿轴向误差的测量基准，选取高进给铣刀的名义半径为刀齿径向误差的测量基准，分别进行高进给铣刀刀齿轴向误差和刀齿径向误差的计算，如式(9)和式(10)所示：Δcjmin＝lmax-lj(9)Δr0j＝r0j-r0(10)；步骤b3、根据所述高进给铣刀刀齿轴向误差和刀齿径向误差测量结果，构建高进给铣刀刀齿轴向误差分布序列和刀齿径向误差分布序列，如式(11)和式(12)所示：ξc(L)＝{Δc1min(L),…,Δcjmin(L),…,ΔcZmin(L)}(11)ξr(L)＝{Δr01(L),…,Δr0j(L),…,Δr0Z(L)}(12)。4.根据权利要求3所述一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法，其特征在于，所述高进给铣刀切削振动测试的方法，包括下列步骤：步骤c1、通过对由更换刀片引起的刀齿误差分布改变和不同切削行程的刀齿磨损共同作用所引起的铣削振动进行测试，获取不同切削行程下最后一次轴向分层切削时的振动加速度信号；提取不同切削行程下铣削振动时域信号中的加速度最大值、加速度最小值、有效值和主频及其频谱值；步骤c2、根据不同切削行程下铣削振动特征参数的提取结果，分别构建铣削振动的时域信号特征参数序列和频域信号特征参数序列，如式(13)～式(17)所示：ψ(atmax)＝{atmax(L)}(13)ψ(atmin)＝{atmin(L)}(14)ψ(at0)＝{at0(L)}(15)ψ(f)＝{f(L)}(16)ψ(Ep)＝{Ep(L)}(17)。5.根据权利要求4所述一种高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性的检测方法，其特征在于，所述高进给铣刀刀齿后刀面磨损边界测量的方法，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜彬，左林涵，赵培轶，丁旺，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23