[发明专利]基于工件-刀具几何特征参数的切削用量优化方法

说明书

本发明涉及一种基于工件‑刀具几何特征参数的切削用量优化方法，包括以下步骤：1)依据工件材料、刀具材料及几何特征参数对于切削用量数据的影响程度分别对不同工件材料、刀具材料及工件‑刀具几何特征等切削条件组合进行分类；2)以最低刀具磨损为优化目标，对每一种切削条件组合分类分别建立唯一的最优切削用量经验公式；3)在切削数据库中建立切削用量参数、刀具特征参数、工件特征参数的数据表，用于分别存储各参数名称；建立经验公式数据表，用于存储经验公式中各常数数值。本发明依据特征参数对于切削用量的影响建立函数关系，使用经验公式计算不同工件‑刀具几何特征下的切削用量，增强了包含工件‑刀具几何特征的切削数据库的实用性。

技术领域

本发明涉及一种机械加工及切削数据库技术，具体的说是一种基于工件-刀具几何特征参数的切削用量优化方法。

背景技术

现有的应用比较成熟的切削数据库主要针对不同工艺方法、被切削材料和刀具材料条件下提供相应的切削用量，而较少考虑工件及刀具几何特征对于切削用量的影响。

现有包含工件或刀具几何特征内容的切削数据库也往往只是将工件或刀具几何特征作为一项数据录入和检索条件，而没有建立起在特定工件-刀具几何特征参数下切削用量的计算方法。这样做的结果往往由于增加了诸多检索条件的限制，而大幅度降低了检索到相应数据的几率，使切削数据库的实用性大为降低。

现有工件或刀具几何特征一般是依据工件或刀具的结构特点或典型加工路线来进行分类，而不是依据特征对于切削用量数据的影响。

发明内容

针对现有技术中机械加工及切削数据库没有建立在特定工件-刀具几何特征参数下切削用量的计算方法而导致降低了检索到相应数据的几率，使切削数据库的实用性大为降低等这一不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可增强包含工件-刀具几何特征的切削数据库的实用性的基于工件-刀具几何特征参数的切削用量优化方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种基于工件-刀具几何特征参数的切削用量优化方法，包括以下步骤：

1)依据工件材料、刀具材料及几何特征参数对于切削用量数据的影响程度分别对不同工件材料、刀具材料及工件-刀具几何特征等切削条件组合进行分类；

2)以最低刀具磨损为优化目标，对每一种切削条件组合分类分别建立唯一的最优切削用量经验公式，统一采用如下的幂函数形式：

V_c＝C w₁^m1w₂^m2…t₁ⁿ¹t₂ⁿ²…p₁^k1p₂^k2…

式中V_c为切削速度，w1、w2……为工件被加工表面几何参数，t1、t2……为刀具几何参数，p1、p2……为除切削速度外的其它切削用量参数，C、m1、m2……n1、n2……k1、k2……均为常数，序号1、2……为不小于1的自然数。

3)在切削数据库中建立切削用量参数、刀具特征参数、工件特征参数的数据表，用于分别存储各参数名称；建立经验公式数据表，用于存储经验公式中各常数数值。

对于不同的切削条件组合分类，最优切削用量经验公式中参数数量允许不同，各参数含义允许不同，或者各参数含义相同但各常数不同。

所有工件-刀具几何特征组合的最优切削用量经验公式采用等长的统一形式，便于数据库软件使用最简单的计算语句进行计算。

本发明具有以下有益效果及优点：