[发明专利]内螺纹刀具磨损对加工表面粗糙度影响特性的检测方法

权利要求书

1.内螺纹刀具磨损对加工表面粗糙度影响特性的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

一、确定车削大螺距内螺纹刀具磨损与加工表面粗糙度的实验方案，

(1)、选定多个具有相同材料和相同结构参数的大螺距内螺纹试件和实验机床；选定与大螺距内螺纹试件数量相等的刀具，且每把刀具均有左、右对称分布的两条切削刃，和连接左切削刃与右切削刃的顶刃；

(2)、在实验机床上分别利用刀具的左切削刃和右切削刃，以轴向分层车削方式，沿试件轴向多次重复切削大螺距内螺纹的左螺纹面和右螺纹面；

二、确定刀具磨损与螺纹面加工表面粗糙度的测量方案，

(1)、切削大螺距内螺纹试件完成后，在刀具的左切削刃和右切削刃上，选定与大螺距内螺纹试件左螺纹面和右螺纹面中径处相对应的点，检测该点处的刀具刃口半径、塑性变形宽度和后刀面磨损宽度；

(2)、切削大螺距内螺纹试件完成后，沿试件轴向等间距检测大螺距内螺纹试件左螺纹面和右螺纹面中径位置处的加工表面粗糙度，并分别计算试件左螺纹面和右螺纹面的加工表面粗糙度的平均值；

三、构建基于多把刀具的刀具磨损行为序列和基于多个试件的加工表面粗糙度行为序列，

(1)、刀具磨损行为序列构建方式为：采用N把刀具分别加工相同数量的试件，分别构建刀具左切削刃和右切削刃的刃口半径、塑性变形宽度和后刀面磨损宽度行为序列；

(2)、加工表面粗糙度行为序列构建方式为：采用N把刀具分别加工相同数量的试件，提取N个试件的加工表面粗糙度，建立加工表面粗糙度行为序列；

四、揭示刀具磨损对加工表面粗糙度影响特性的关联矩阵，

(1)、采用区间值像的方式对刀具刃口半径、塑性变形宽度、后刀面磨损宽度行为序列和试件加工表面粗糙度行为序列进行无量纲化处理；

(2)、将无量纲化处理后的刀具刃口半径、塑性变形宽度、后刀面磨损宽度行为序列作为比较序列，将无量纲化处理后的试件加工表面粗糙度行为序列作为参考序列；

(3)、采用改进的灰色关联分析算法进行计算，建立试件加工表面粗糙度与刀具刃口半径、塑性变形宽度和后刀面磨损宽度的关联矩阵；

(4)、评判刀具磨损对加工表面粗糙度的影响特性。

2.如权利要求1所述的内螺纹刀具磨损对加工表面粗糙度影响特性的检测方法，其特征在于：步骤二中(1)步的检测方式为：沿未参与切削的切削刃绘制一条直线，以此为塑性变形、后刀面磨损宽度测量基准线，沿该基准线垂直方向，测量塑性变形和后刀面磨损宽度。

3.如权利要求1所述的内螺纹刀具磨损对加工表面粗糙度影响特性的检测方法，其特征在于：步骤一中(2)步在每次切削时保持刀具径向切深与试件内螺纹槽深一致，并保持试件转速和刀具进给速度不变。

4.如权利要求1所述的内螺纹刀具磨损对加工表面粗糙度影响特性的检测方法，其特征在于：步骤四中(4)步是对试件左螺纹面与刀具左切削刃和试件右螺纹面与刀具右切削刃的关联度进行排序分析。

5.如权利要求1-4的任意一项所述的内螺纹刀具磨损对加工表面粗糙度影响特性的检测方法，其特征在于：步骤一中(1)步分别采用四把刀具在干切削条件下切削球墨铸铁试件，四次车削实验的试件均为右旋梯形内螺纹，头数为1，螺纹长度为80mm，大径为148mm，小径为132mm，中径为140mm，螺距为16mm，牙型半角为15°，螺纹槽宽为8mm；所用刀具为用于车削螺距16mm梯形内螺纹的可换刀头式刀具，刀具材料为高速钢W18Cr4V。

6.如权利要求5所述的内螺纹刀具磨损对加工表面粗糙度影响特性的检测方法，其特征在于：四次车削实验的左、右分层车削的进给量均为0.05mm、试件转速为16rpm、刀具进给速度为0.256m/min、刀具径向切深8mm。