一种铣削钛合金球头铣刀微织构设计方法及参数预测方法技术

本发明专利技术提出一种铣削钛合金球头铣刀微织构设计方法及参数预测方法。本发明专利技术提供的球头铣刀微织构设计行列计算法能根据输入的参数自动计算出球头铣刀前刀面微织构设计所需的行数和列数，操作简单、性能可靠，大大减少设计的计算时间，减少设计人员负担。本发明专利技术提供的预测方法可以精准预测微织构球头铣刀铣削加工钛合金时的加工参数，使用方便，为钛合金铣削加工提供简易的实践预估，简化生产调试过程。程。程。

【技术实现步骤摘要】
一种铣削钛合金球头铣刀微织构设计方法及参数预测方法


[0001]本专利技术属于钛合金机械制造
，特别是涉及一种铣削钛合金球头铣刀微织构设计方法及参数预测方法。

技术介绍

[0002]随着钛合金在机械工程领域的应用，钛合金铣削工艺越来越多，其中在球头铣刀上添加微织构是一种提高钛合金铣削加工精度、减小刀具磨损的有效方法。目前在该种球头铣刀上设计的微织构多为微凹圆坑，常采用激光技术制备，需提前计算好微织构的排布，涉及到复杂的数学计算，为了使设计过程更加便捷，设计出一种微织构行列计算法，用户可以输入设计参数后直接计算出微织构的行数和列数，简化微织构制备时的繁琐计算。针对微织构球头铣刀铣削钛合金的加工优化，目前优化主要靠实际试验，而该种预测算法，可对铣削钛合金加工时的切削力、刀具磨损、表明粗糙度进行预测，节省试验测试时间，为优化微织构球头铣刀铣削钛合金的工艺方法提供了理论基础。
[0003]由于实际设计与加工环境的多变，该种铣削钛合金球头铣刀表面微织构设计计算器与加工预测算法目前也存在缺陷：(1)微织构设计行列计算目前最适配微凹圆坑状微织构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铣削钛合金球头铣刀微织构设计方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：球头铣刀前刀面微织构分布坐标系建立及相关参数说明；将球头铣刀放置在以铣刀中心为原点的直角坐标系下；步骤2：微织构设计相关夹角与微织构圆心坐标分布推算；根据微织构排布设定，其任意相邻列微织构圆心与原点连线夹角θ
’
可推导出：设第n列微织构圆心与原点连线和纵轴Y所成夹角为θ
n
，θ
n
∈(0，π/2)：θ
n
＝θ1+(n
‑
1)*θ
′ꢀꢀ
(2)式中：θ1为微织构偏转角；n为微织构列数；θ
’
为任意相邻两列微织构夹角；可推导得第m排n列的微织构圆心坐标分布为：O
mn
＝([R
‑
L
‑
r
‑
(m
‑
1)*L1]*sinθ
n
，
‑
[R
‑
L
‑
r
‑
(m
‑
1)*L1]*cosθ
n
)
ꢀꢀ
(3)式中：R为刀具半径；r为微织构半径；L1为微织构间距；L为距刃距离；m为行数；步骤3：微织构行数计算推导；微织构行数在刀屑接触长度方向上的距离应至少大于刀屑接触长度，刀屑接触长度l
w
经验公式为：l
w
＝1.2497a
p
‑
0.0174
ꢀꢀ
(4)式中：a
p
为切削深度；所述微织构行数m的选择为：步骤4：微织构分布范围推算；刀屑接触区域中切削刃距刀尖最远位置决定了微织构的分布最大角度κ，当工件与水平面成一定角度α铣削时，微织构分布的最大角度κ为：由式(6)可知，随着a
p
的增大，最大有效铣削半径AD也会随之增大，κ也逐渐增大；为使微织构的排布充分发挥作用，最后一列的微织构角度θ
n
必须大于等于按照切削深度推导的微织构分布的最大角度κ，小于第一列微织构的偏置角度，微织构分布范围θ为：θ1＜θ＜κ
ꢀꢀ
(7)；步骤5：微织构列数计算推导；在微织构置入范围内(θ1，κ)以相邻微织构夹角θ
’
置入微织构时，列数n的取值如(8)式：2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相关参数说明具体为：微织构半径r，刀具半径R，任意相邻列微织构圆心与原点连线夹角θ
’
，第一列微织构圆心连线与Y轴的夹角即微织构偏转角θ1，微织构间距L1，距刃距离L，切削深度a
p
，工件倾斜角度α以及行数m与列数n参数决定了微织构在刀具刀屑接触区域的分布。3.一种根据权利要求1所述的设计方法设计出的微织构球头铣刀铣削钛合金时的参数
预测方法，其特征在于，所述预测方法包括以下步骤：步骤1：预测方程建立的影响参数确认；步骤2：建立逐步回归模型实现相关参数预测；步骤3：计算变量间的相关系数与相关系数矩阵；步骤4...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟欣，王守猛，张晓辉，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：