一种加工表面形貌分布特性的表征与解算方法技术

技术编号:23692456 阅读:66 留言:0更新日期:2020-04-08 08:46
本发明专利技术公开了一种加工表面形貌分布特性的表征与解算方法,是针对现有方法无法完整反映工件已加工表面形貌结构所提出,其通过立铣刀铣削加工表面形貌实验及控制变量提取方法、已加工表面形貌变化特性检测与表征方法、铣削振动影响下铣刀及其刀齿切削行为表征方法、刀齿铣削微元与已加工表面形貌单元解算方法、对已加工表面形貌分布特性解算方法的验证,从而确定解算方法正确。本发明专利技术通过立铣刀铣削加工表面形貌实验和仿真,对已加工表面全区域进行网格划分,识别并提取已加工表面网格单元的已加工表面形貌单元轮廓特征点,利用高次多项式构建已加工表面形貌单元轮廓曲面,采用改进灰色关联分析算法,验证已加工表面形貌单元解算方法的正确性。

A method for characterizing and calculating the distribution characteristics of machined surfaces

【技术实现步骤摘要】
一种加工表面形貌分布特性的表征与解算方法
:本专利技术属于加工表面形貌分布特性的表征与解算方法
,具体涉及立铣刀铣削加工表面形貌实验及控制变量提取方法,已加工表面形貌变化特性检测与表征方法,铣削振动影响下铣刀及其刀齿切削行为表征方法,刀齿铣削微元与已加工表面形貌单元解算方法,已加工表面形貌分布特性解算方法的验证。
技术介绍
:已加工表面形貌是指工件在加工过程中,因诸多因素综合作用,而残留在工件表面的各种不同结构和尺寸的微观几何形态,对工件的抗疲劳能力、腐蚀性能和耐磨损能力有着重要的影响。在铣削加工过程中,铣削振动及铣刀刀齿误差均会影响加工表面形貌的形成,受多种因素的共同影响,已加工表面形貌呈现不同的分布特性。对已加工表面形貌的检测有机械探针式测量方法、光学探针式测量方法、干涉显微镜测量方法、扫描电子显微镜测量方法等。已有方法通过提取工件已加工表面形貌峰高、谷底的特征点计算其表面粗糙度,通过表面粗糙度值随位置的变化情况,反映工件已加工表面形貌的分布特性。此种方法,缺少峰高、谷深之间的已加工表面形貌结构信息,无法完整反映工件已加工表面形貌的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工表面形貌分布特性的表征与解算方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤一:通过立铣刀铣削加工表面形貌实验及控制变量提取方法,从而获得铣削振动加速度信号和已加工表面形貌;/n步骤二:通过已加工表面形貌变化特性检测与表征方法,从而提出已加工表面网格划分方法及已加工表面形貌单元表征方法;/n步骤三:通过铣削振动影响下铣刀及其刀齿切削行为表征方法,从而获得铣削振动影响下铣刀及其刀齿切削行为;/n步骤四:通过刀齿铣削微元与已加工表面形貌单元解算方法,从而获得已加工表面形貌单元解算方法;/n步骤五:对已加工表面形貌分布特性解算方法的验证,从而确定解算方法正确。/n

【技术特征摘要】
1.一种加工表面形貌分布特性的表征与解算方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:通过立铣刀铣削加工表面形貌实验及控制变量提取方法,从而获得铣削振动加速度信号和已加工表面形貌;
步骤二:通过已加工表面形貌变化特性检测与表征方法,从而提出已加工表面网格划分方法及已加工表面形貌单元表征方法;
步骤三:通过铣削振动影响下铣刀及其刀齿切削行为表征方法,从而获得铣削振动影响下铣刀及其刀齿切削行为;
步骤四:通过刀齿铣削微元与已加工表面形貌单元解算方法,从而获得已加工表面形貌单元解算方法;
步骤五:对已加工表面形貌分布特性解算方法的验证,从而确定解算方法正确。


2.如权利要求1所述的一种加工表面形貌分布特性的表征与解算方法,其特征在于:在步骤一中,还包括以下步骤:
步骤a1:确定铣削加工表面形貌实验方法;
步骤a2:获取工件结构及已加工表面特征;
步骤a3:获取铣刀结构及刀齿误差分布序列;
步骤a4:获取铣削方式及切削参数;
步骤a5:铣削加工对刀方法;
步骤a6:铣削振动时域信号检测。


3.如权利要求1所述的一种加工表面形貌分布特性的表征与解算方法,其特征在于:在步骤二中,还包括以下步骤:
步骤b1:已加工表面网格单元划分方法:根据立铣刀铣削实验获得的已加工表面,以铣刀切入端为起点,铣刀切出端为终点,对整张已加工表面划分网格;
步骤b2:确定已加工表面网格单元长度;
步骤b3:确定已加工表面网格单元宽度;
步骤b4:已加工表面网格单元中的已加工表面形貌单元特征点的识别和提取;
步骤b5:采用高次多项式分布函数对已加工表面形貌单元进行表征,式中:zg(xg,yg)为高次多项式分布函数;(xg,yg,zg)为已加工表面形貌轮廓任意点在工件坐标系中的坐标,其中,工件坐标系为og-xgygzg,工件坐标系原点og为工件三个互相垂直的安装定位基准面交点,与铣刀进给速度方向平行的坐标轴为xg,与工件待切削宽度方向平行的坐标轴为yg,与...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜彬李帅赵培轶
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:黑龙;23

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