[发明专利]一种车削大螺距螺纹轴向分层切削方法、刀具磨损测试方法及其力热载荷计算方法

摘要

一种车削大螺距螺纹轴向分层切削方法、刀具磨损测试方法及其力热载荷计算方法，旨在于消除采用径向分层切削大螺距螺纹存在的原理性误差，其技术要点是其切削方法采用带有左右两个切削刃的试验刀具沿轴向分层车削大螺距试件的左右螺纹面，并采用该切削方法进行车削大螺距螺纹刀具磨损的测试，获得车削大螺距螺纹刀具磨损形态，揭示出刀具磨损对螺纹加工表面影响，再利用刀具后刀面磨损及切削刃钝圆半径测量数据，重新构建了刀具有限元分析模型，进行刀具温度场和应力场分析、计算，获得了刀具磨损条件下力热载荷变化特性。

主权项

一种车削大螺距螺纹轴向分层切削方法，其特征在于包括以下步骤：一、采用带有左右两个切削刃的试验刀具沿轴向分层车削大螺距试件的左右螺纹面；二、车削时刀具每次进刀过程中径向切削深度aP不变并且等于螺纹牙型高度H，切削层面积只与进刀量有关，其变量间关系如式(1)所示，h＞H＝aP，εr1＝εr1′，εr2＝εr2′，B＞b，R1＝r1，R2＝r2  (1)左刃切削时的切削层厚度及切削层宽度：hDl＝zli‑sinkγ′  (2)bDl＝zli/sinkγ′  (3)其每一次分层切削的理论切削层面积为：Si＝hDl·bDl＝zli·sinkγ′·(aP/sinkγ′)＝zli·aP  (4)右刃切削时，每一次分层切削的切削层面积为：Sj＝hDr·bDr＝zrj·sinkγ′·(aP/sinkγ′)＝zrj·aP  (5)式中，H为螺纹牙高，h为刀具的刀头高度，B为螺纹牙底宽，b为刀头宽度；aP为径向切深，zli为左刃单次加工余量，zrj为右刃单次加工余量，i为左刃切削次数，j为右刃切削次数；hDl为刀具左刃车削时的切削层厚度、bDl为刀具左刃车削时的切削层宽度、hDr为刀具右刃车削时的切削层厚度，bDr为刀具右刃车削时的切削层宽度；Si为左切削刃切削层面积、Sj为右切削刃切削层面积；εr1、εr2分别为螺纹的左、右牙侧角，εr1'为刀具的左刃侧角，εr2'为刀具的右刃侧角；R1、R2分别为试件左右侧面的牙型半径，r1、r2为刀具的左右牙尖圆弧半径，κr＇为刀具副偏角。