[发明专利]一种切削刃钝圆半径计算的数据选取方法

权利要求书

1.一种切削刃钝圆半径计算的数据选取方法，其特征是，该方法在显微测量获取磨损后刀具切削刃形貌轮廓数据的基础上，采用迭代思想拟合计算并逐次逼近刀具前、后刀面所在直线，计算切削刃刃圆钝化半径和左、右距离差，直到左距离差和右距离差均达到迭代终止条件，选取用于拟合切削刃钝圆的数据，即用于切削刃钝圆半径计算的数据范围；该数据选取方法的具体步骤如下：

1)首先利用显微测量方式提取出刀具切削刃轮廓数据点曲线C；在刀具切削刃轮廓数据点曲线C中，设纵坐标最高点A的坐标为(x_A,y_A)，刀具切削刃轮廓数据点曲线C上的左侧坐标点B和右侧坐标点W与纵坐标最高点A的纵坐标差值H为加工参数下的未变形切屑厚度；

2)初始条件下拟合刀具切削刃前、后刀面所在直线

将参与拟合前刀面所在直线的数据点集合设为：

Ji={(xJi1,yJi1),(xJi2,yJi2),...,(xJia,yJia)}]]>

将参与拟合后刀面所在直线的数据点集合设为：

Ki={(xKi1,yKi1),(xKi2,yKi2),...,(xKib,yKib)}]]>

其中，i＝1,2,...,k，k为迭代次数，a为拟合前刀面所在直线数据点集合中数据点个数，b为拟合后刀面所在直线数据点集合中数据点个数；

设m_i为前刀面所在直线，n_i为后刀面所在直线；其中，i＝1,2,...,k，k为迭代次数；前刀面所在直线m_i的方程为公式(1)，后刀面所在直线n_i的方程为公式(2):

ymi=(ΣxJic2)(ΣyJic)-(ΣxJic)(ΣxJiCyJic)a(ΣxJic2)-(ΣxJic)2+a(ΣxJicyJic)-(ΣxJic)(ΣyJic)a(ΣxJic2)-(ΣxJic)2x---(1)]]>

yni=(ΣxKid2)(ΣyKid)-(ΣxKid)(ΣxKidyKid)b(ΣxKid2)-(ΣxKid)2+b(ΣxKidyKid)-(ΣxKid)(ΣyKid)b(ΣxKid2)-(ΣxKid)2x---(2)]]>

其中，i＝1,2,...,k，k为迭代次数；c＝1,2,...,a；d＝1,2,...,b；

角平分线l_i为前刀面所在直线m_i与后刀面所在直线n_i所成夹角的角平分线，交点S_i为角平分线l_i与刀具切削刃轮廓数据点曲线C的相交点；内切圆D_i为过交点S_i作与前刀面所在直线m_i及后刀面所在直线n_i相切的内切圆；内切圆D_i与前刀面所在直线m_i和后刀面所在直线n_i的切点P_i、Q_i分别称为左切点P_i和右切点Q_i，其中，i＝1,2,...,k，k为迭代次数；

3)迭代逼近计算刀具前、后刀面所在直线

提取刀具切削刃轮廓数据点曲线C上介于纵坐标最高点A和左侧坐标点B之间的数据点，作为拟合前刀面所在直线数据点集合提取刀具切削刃轮廓数据点曲线C上介于纵坐标最高点A和右侧坐标点W之间的数据点，作为拟合后刀面所在直线数据点集合

取i＝1时，用通过公式(1)、(2)，利用最小二乘法拟合前刀面所在直线m_i和后刀面所在直线n_i，得到前刀面所在直线m₁和后刀面所在直线n₁；作前刀面所在直线m₁和后刀面所在直线n₁所成夹角的角平分线l₁，角平分线l₁与刀具切削刃轮廓数据点曲线C交于交点S₁，过交点S₁作与前刀面所在直线m₁及后刀面所在直线n₁相切的内切圆D₁，也得到左切点P₁以及与右切点Q₁；保证拟合前刀面所在直线数据点集合中数据点个数a和拟合后刀面所在直线数据点集合中数据点个数b不变，将参与拟合前、后刀面所在直线的数据点集合和中的数据点依次沿纵坐标方向Y向下移动一个坐标位置，i＝2，得到参与下一次拟合前、后刀面所在直线的数据点集合为：

利用公式(1)、(2)拟合前刀面所在直线m₂和后刀面所在直线n₂；作前刀面所在直线m₂和后刀面所在直线n₂所成夹角的角平分线l₂，角平分线l₂与刀具切削刃轮廓数据点曲线C交于交点S₂，过交点S₂作与前刀面所在直线m₂及后刀面所在直线n₂相切的内切圆D₂，得到左切点P₂以及与右切点Q₂；

4)迭代终止判别

设E_i为左切点P_i与P_i+1间的左距离差；G_i为右切点Q_i与Q_i+1间的右距离差；计算左切点P₁与左切点P₂之间的左距离差E₁，然后计算右切点Q₁和右切点Q₂之间的右距离差G₁；重复上述拟合计算过程进行迭代计算，直到左距离差E_i和右距离差G_i均达到迭代终止条件，即满足公式(3)：

E_i<g,G_i<g (3)

g为迭代终止条件，g值比测量刀具切削刃形貌数据所用显微镜分辨率小一个数量级；

达到迭代终止条件后，提取此时位于左切点P_i和右切点Q_i之间的数据点，作为拟合刀具切削刃钝圆数据点集合，即用于切削刃钝圆半径计算的数据范围。