[发明专利]一种连续车削加工主动断屑方法

权利要求书

1.一种连续车削加工主动断屑方法，其特征在于：在每一次刀具切削走刀之前，对工件表面进行表面改形和表面改性预处理，所述表面改形预处理的加工深度小于切削深度；当刀具切削至预处理位置时，由于新生切屑的厚度和切屑的材料特性发生突变，切屑发生断裂；通过改变工件表面预处理的位置，能够人为控制切屑断裂的间隔长度；上述断屑过程，不会造成切削力明显波动，使得切削过程整体保持平稳。

2.根据权利要求1所述的一种连续车削加工主动断屑方法，其特征在于包括以下实施步骤：

步骤(a)，根据零件加工图纸，确定工件参数和基本切削参数；毛坯件参数包括：工件半径、去除余量和材料特性；基本切削参数包括：走刀次数、主轴转速、进给量、切削深度、切削液类型等；

步骤(b)，确定每一次走刀的轨迹，规划工件表面改形和改性预处理位置及预处理参数；

步骤(c)，通过特定高能束加工方法，在每一次走刀之前都对工件表面进行预处理加工；

步骤(d)，进行20组零件连续车削加工，观测加工过程中的断屑效果，判断断屑效果是否达到预期；将符合要求的实施工艺，用于大批量生产的无人值守产线。

3.根据权利要求1所述的一种连续车削加工主动断屑方法，其特征在于：所述改形预处理特指去除工件表面部分材料，形成特定的表面纹理或图案。

4.根据权利要求1所述的一种连续车削加工主动断屑方法，其特征在于：所述改性预处理特指改变工件被加工区域的材料特性，包括：硬度、晶粒尺寸、表面残余应力和微观裂纹。

5.根据权利要求1和2所述的一种连续车削加工主动断屑方法，其特征在于：所述改形预处理形成的特定表面纹理或图案是沟槽形貌，沟槽朝向与工件轴向平行，沟槽深度与切削深度呈正比。

6.根据权利要求1、2和3所述的一种连续车削加工主动断屑方法，其特征在于：所述沟槽深度与切削深度呈正比；工件材料为铝合金，沟槽深度与切削深度的比值在0.5-0.8之间；工件材料为钢，沟槽深度与切削深度的比值在0.3-0.7之间。

7.根据权利要求1所述的一种连续车削加工主动断屑方法，其特征在于：采用高能激光束，在工件表面通过一次加工，同时完成对工件表面的改形和改性预处理；高能激光束将工件材料气化，形成沟槽；同时，工件材料特性在激光束的热效应作用下发生改变，形成具有一定深度的热影响区；所述沟槽宽度10-500微米，沟槽深度和热影响区深度受激光束功率和辐射时间调控。

8.根据权利要求1和2所述的一种连续车削加工主动断屑方法，其特征在于：为了避免在高速车削条件下，工件表面预处理加工形成的形貌影响工件动平衡特性，所述改形预处理形成的特定表面纹理或图案是沟槽形貌，且沟槽形貌的走向延与工件轴线同轴的螺纹线方向。