【技术实现步骤摘要】
一种可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定方法
[0001]本专利技术属于可加工陶瓷加工
，涉及一种可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定方法
。
技术介绍
[0002]可加工陶瓷具有优越的抗腐蚀
、
抗磨损
、
耐高温性能，被广泛用于航空航天
、
军事
、
化工
、
机械
、
冶金等领域
。
但其本身的硬脆特性使其在加工过程中不可避免的产生裂纹，导致加工表面差
、
加工难度大
。
车削是机械制造业中最基本
、
最重要的一种加工方法，衡量车削加工表面质量的一个重要指标就是表面粗糙度
。
表面粗糙度是切削中切削参数和系统变量对切削过程影响的综合反应
。
影响表面粗糙度的因素很多，可加工陶瓷的硬脆特性使其表面形成机理更为复杂
、
加工质量难以控制
。
因此，建立精确的表面粗粗度理论模型对提高可加工陶瓷表面质量<...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定方法，其特征在于：包括以下步骤：定义可加工陶瓷车削表面的破碎坑初始表面和自由表面的夹角
δ
，计算初始表面的长度
L
M
；计算实际切削层参数，包括切削公称宽度
b
D
和实际切削公称厚度
h
D
；基于实际切削公称宽度
b
D
，计算可加工陶瓷车削时前刀面所受的应力
σ
a
和后刀面所受的应力
σ
p
；基于前刀面所受的应力
σ
a
和后刀面所受的应力
σ
p
，计算可加工陶瓷车削表面破碎坑初始表面的正应力
σ
n
和切应力
τ
s
；基于前刀面所受的应力
σ
a
和后刀面所受的应力
σ
p
根据应力强度因子和应力的关系，求出在
I
型
、Ⅱ型复合加载下，
I
型裂纹尖端应力强度因子
K
I
和Ⅱ型裂纹尖端应力强度因子
KⅡ之间的关系；结合复合加载下裂纹尖端应力场公式，计算可加工陶瓷车削表面破碎坑的偏转截面角度
θ
；基于破碎坑的偏转截面角度
θ
，根据复合加载条件下应力强度因子断裂准则，计算可加工陶瓷车削表面破碎坑的偏转截面长度
L
；基于计算初始表面的长度
L
M
和实际切削公称厚度
h
D
，根据能量守恒原理，计算可加工陶瓷车削表面破碎坑的向上延伸截面长度
L
N
；根据弹性恢复高度和理想沟槽高度公式，建立考虑弹性恢复的几何干涉表面粗糙度
R
ag
；根据破碎坑的初始表面和自由表面的夹角
δ
、
初始表面的长度
L
M
、
偏转截面角度
θ
、
截面偏转长度
L、
向上延伸截面长度
L
N
确定破碎坑截面实际形状，建立破碎表面粗糙度
R
ab
；将几何干涉粗糙度
R
ag
和破碎粗糙度
R
ab
相互叠加，建立脆性表面粗糙度理论模型
R
a
；基于脆性表面粗糙度理论模型
R
a
，实现对可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定
。2.
根据权利要求1所述的一种可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定方法，其特征在于：所述初始表面的长度
L
M
的计算公式如下：其中：
K
c
为断裂韧性，
α
为边界修正因子，
σ
c
为弯曲强度
。3.
根据权利要求1所述的一种可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定方法，其特征在于：所述实际切削层参数，包括切削公称宽度
b
D
和实际切削公称厚度
h
D
，如下：，如下：其中：
γ
ε
是刀尖圆弧半径，
a
p
是切削深度，
f
是进给量
。4.
根据权利要求1所述的一种可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定方法，其特征在于：所述基于实际切削公称宽度
b
D
，计算可加工陶瓷车削时前刀面所受的应力
σ
a
和后刀面所受的
应力
σ
p
如下：如下：其中：
F
c
为主切削力，
F
p
为切深抗力，
k1是一个由测量值拟合的常数，
γ
β
是切削刃钝圆半径，
H
是硬度，
E
是弹性模量，
α0是刀具后角
。5.
根据权利要求1所述的一种可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定方法，其特征在于：基于前刀面所受的应力
σ
a
和后刀面所受的应力
σ
p
，计算可加工陶瓷车削表面破碎坑初始表面的正应力
σ
n
和切应力
τ
s
。
σ
n
＝
σ
p
cos2δ
+
σ
a
sin2δ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
τ
s
＝
σ
a
sin
δ
cos
δ
‑
σ
p
sin
δ
cos
δ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)。6.
根据权利要求1所述的一种可加工陶瓷车削表面粗糙度的确定方法，其特征在于：基于前刀面所受的应力
σ
a
和后刀面所受的应力
σ
p
，在
I
型
、Ⅱ型复合加载下，<...
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