[发明专利]一种深度梯度变化微织构车刀仿生设计方法

权利要求书

1.一种深度梯度变化微织构车刀仿生设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取竹鼠切牙点云数据，通过获得的点云数据重构切牙三维模型，提取并分析切牙前刀面“月牙洼”的深度数据；

上切牙“月牙洼”深度方程：

L₁＝0.094-0.165x-1.9x²+6.3x³-5.34x⁴+1.77x⁵-0.21x⁶；

其中，x的取值范围是[0.320,2.495]；

下切牙前刀面“月牙洼”深度方程：

L₂＝0.39-0.78x-8.48x²+15.68x³-11.366x⁴+3.6x⁵-0.42x⁶；

S2、车削铝合金并进行有限元仿真实验，应用激光表面加工技术完成沟槽形貌的刻蚀；

S3、应用竹鼠切牙的深度数据值和步骤S2中车削过程的有限元仿真结果对深度梯度变化微织构车刀进行设计；

S4、用车削过程的有限元仿真和试验，确定深度梯度变化微织构能够降低刀具的主切削力；确定深度梯度变化微织构能够弱化织构对刀具结构强度的损坏，提高刀具的结构强度。

2.根据权利要求1所述的一种深度梯度变化微织构车刀仿生设计方法，其特征在于，所述步骤S1还包括以下分步骤：

S11、通过非接触式双目三维激光扫描仪扫描竹鼠切牙，获得切牙模型点云数据；

S12、将步骤S11获得的切牙模型点云数据转化成多边形，形成切牙逆向模型；

S13、提取“月牙洼”的深度数据。

3.根据权利要求2所述的一种深度梯度变化微织构车刀仿生设计方法，其特征在于，所述步骤S11中获取竹鼠切牙点云数据采用非接触激光扫描仪EASCAN-Q。

4.根据权利要求2所述的一种深度梯度变化微织构车刀仿生设计方法，其特征在于，所述步骤S12中通过获得的点云数据重构切牙三维模型采用的是逆向造型软件GEOMAGIC。

5.根据权利要求1所述的一种深度梯度变化微织构车刀仿生设计方法，其特征在于，所述步骤S2还包括以下分步骤：

S21、仿真确定最佳织构形貌；

S22、试验确定最佳织构形貌。

6.根据权利要求1所述的一种深度梯度变化微织构车刀仿生设计方法，其特征在于，所述步骤S3还包括以下分步骤：

S31、织构总宽度的确定；

S32、织构深度的确定。

7.根据权利要求1所述的一种深度梯度变化微织构车刀仿生设计方法，其特征在于，所述步骤S4还包括以下分步骤：

S41、深度梯度变化微织构车刀的获取；

S42、对通过步骤S41获得的深度梯度微织构车刀切削有限元仿真与试验；

S43、建立结构强度模型。