[发明专利]工件材料最小切削厚度的确定方法

摘要

本发明涉及一种工件材料最小切削厚度的确定方法。目前工件材料的最小切削厚度值获得过程中理论分析方法较繁琐、适用性差，获得的计算结果不够准确。本发明组成包括：超景深显微镜下观察工件材料铣削痕迹，将表面划分为切削区域、犁耕区域和滑擦区域，测量犁耕区域-滑擦区域的总长度l；取犁耕区域-切削区域分界面与第一刀齿于工件表面边界线的交点A，取刀具第一刀齿、第二刀齿开始切入工件材料时的中心位置为点O1、O2，以O1点为坐标原点建立坐标系，过点O2与点A做垂直于XO1Y得切削断面，获得点O1在剖面上的投影点O1'；再过点A做XO1Y的垂线，垂线与切削断面下端轮廓的交点为点B，O2B与切削断面上端轮廓的交点为点C，在三角形O2CO1'中采用余弦定理求得hD＝R-|O2C|。本发明用于刀具加工时工件材料最小切削厚度的确定。

主权项

一种工件材料最小切削厚度的确定方法，其特征在于：所述确定方法具体为，步骤一：在数控铣床的工作台上对工件材料进行直线路径的铣削加工；步骤二：采用超景深显微镜观察所述工件材料的铣削痕迹，依据所述铣削痕迹的表面微观形貌特征将其划分为切削区域、犁耕区域和滑擦区域，并测量犁耕区域―滑擦区域的总长度l；步骤三：利用步骤二获得的所述犁耕区域―滑擦区域的总长度l，计算所述工件材料的最小切削厚度值hD，具体为：步骤三1：第一刀齿铣削所述工件材料后于表面形成边界线，取犁耕区域―切削区域分界面与所述边界线的交点A，则点A坐标表示为：xA=-lyA=(l+ae)2-l2zA=-R2-(l-ae)2,]]>其中，R为铣削加工时所用刀具的半径，ae为刀具的径向切削深度；步骤三2：取所述刀具第一刀齿开始切入所述工件材料时，所述刀具的中心位置为点O1，取所述刀具第二刀齿开始切入所述工件材料时，所述刀具的中心位置为点O2，以O1点为坐标原点建立坐标系，Z轴方向竖直向上，Y轴方向沿刀具进给方向，X轴方向与Y‑Z轴构成右手系，则O2点坐标为(0，fz，0)，fz为所述刀具每齿进给量；步骤三3：过点O2与点A做垂直于XO1Y的剖面，获得未变形切削断面，获得点O1在所述剖面上的投影点O1'；再过点A做XO1Y的垂线，所述垂线与所述切削断面下端轮廓的交点为点B，连接O2B，O2B与切削断面上端轮廓的交点为点C，在三角形O2CO1'中采用余弦定理有：已知，|O′1O2|＝fzsinε，|O1′C|=R2-(fzcosϵ)2,ϵ=arccosll2+((l+ae)2-l2-fz)2,]]>得到hD＝R‑|O2C|；其中，ε为O2O1与O1'O1之间的夹角，为过点O2且与面XO1Y垂直的垂线与O2C之间的夹角。