[发明专利]一种使用数据软件进行刀具耐用度预测的方法

说明书

本发明公开了一种使用数据软件进行刀具耐用度预测的方法，(1)建立经验公式数据库；(2)设计最小切削速度V_min和最大可切削量M_dmax计算公式；(3)建立工件结构数据库、刀具结构数据库、工件材料数据库、刀具材料数据库数据库；(4)查找、计算；使用时，使用数据软件通过在各数据库中检索与查询条件相匹配的项目按上述公式进行计算，得出刀具的耐用度数据。本发明使用数据软件可以对各种工件、刀具组合在各种切削条件下的刀具耐用度进行有效预测，可充分利用统计和试验数据，并为工厂制定生产节拍、进行成本核算提供重要依据。

技术领域

本发明涉及机械加工及切削数据库技术领域，特别提供了一种使用数据软件进行刀具耐用度预测的方法。

背景技术

刀具耐用度是机械加工领域内一项重要数据。它不仅是刀具性能和质量的标志，同时也是工厂制定生产节拍、进行成本核算的重要依据。它的准确预测对于整个机械加工行业具有重大的意义。

刀具耐用度一般以该种新刀在一定工况条件及切削用量条件下，达到一定磨损程度(一般以后刀面磨损来标记)的切削时间T或者可切除量M来标记。在切削用量一定的条件下，两者具有固定的换算关系。刀具耐用度受刀具和工件的材料结构及切削用量的综合影响。

刀具耐用度一般通过切削试验来确定。传统的刀具耐用度预测一般通过针对某种固定的刀具-工件材料及结构搭配测定一组不同切削用量下的刀具耐用度，进而得出针对某种固定的刀具-工件材料及结构搭配的刀具耐用度与切削用量间关系的经验公式(称为刀具耐用度公式或广义泰勒公式)。并可以依据此经验公式对不同切削用量下的刀具耐用度进行测算。

此种刀具耐用度预测方法存在很大的局限性。首先，一种刀具针对每种工件材料及结构搭配均须进行一组不同切削用量下的切削试验，试验工作量极大。其次，广义泰勒公式(刀具耐用度公式)通常只在马卡洛夫切削温度守恒定律所揭示的等温线以上的区域有效。当切削速度低于马卡洛夫切削温度守恒定律所揭示的等温线以下时，所预测的刀具耐用度常常远远高于实际耐用度。基于以上原因，此种刀具耐用度预测方法虽常见于切削理论及教学研究之中，但在工厂实际生产中的应用却很少。

而由于缺少在工厂实际生产中行之有效的刀具耐用度预测方法，生产节拍及相关的成本核算常常难以准确进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在工厂实际生产中行之有效，可使用数据软件进行刀具耐用度预测的方法。该种方法可充分利用统计和试验数据，并为工厂制定生产节拍、进行成本核算提供重要依据。

根据广义泰勒公式(刀具耐用度公式)，针对某种固定的刀具-工件材料及结构搭配的刀具可切除量与切削用量间的关系可以表示为：

式中M：可切除量，V：切削速度，f：进给量，a_p：切削深度，a_e：切削行距。C_m、h、i、j、k均为常数。对于部分切削工艺，a_p或a_e项可省略。

同时按照马卡洛夫切削温度守恒定律，存在一最小切削速度V_min(或称经济切削速度)，使得在该速度下，刀具可切削量M_d最大。

式中，C_v、x、y、z为常数。

综合以上两式，当V＝V_min，可以得出刀具最大可切削量(或称经济可切削量)：

令s＝hx-i，u＝hy-j，w＝hz-k，可得：

当V＞V_min时：