[发明专利]一种基于刀具磨损的车削时工件表面粗糙度计算方法

权利要求书

1.一种基于刀具磨损的车削时工件表面粗糙度计算方法，采用以下步骤：1）建立车削时工件表面粗糙度计算模型，2）借助粗糙度仪、金相显微镜测量并计算工件表面粗糙度计算模型中各待定系数，3）在刀具材料、工件材料、加工方式相同情况下，根据车削参数、车刀后刀面磨损量，计算车削时工件表面粗糙度，其特征在于：

步骤1）中，根据车削参数与工件表面粗糙度的关系，并考虑刀具磨损状况对工件表面粗糙度的影响，建立车削时工件表面粗糙度计算模型：

R_a=k×a_p^a×f^b×V^c×VB^d (1)

其中，R_a是工件表面粗糙度；VB是车刀后刀面磨损量，作为刀具磨损状况的特征值；a_p是背吃刀量；f是进给量；V是切削速度；k、a、b、c和d是待定系数；

步骤2）中，借助粗糙度仪、金相显微镜测量并计算车削时工件表面粗糙度计算模型中各待定系数，在刀具材料、工件材料、加工方式确定后，进行车削实验，要涵盖车刀的初期磨损和正常磨损阶段：

对于每次车削加工，在加工前和加工后分别测量车刀后刀面磨损量，取平均值作为该次车削加工中车刀后刀面磨损量VB；

每次车削加工完成后，在工件已加工表面选取两个截面，在每个截面上每隔60º取一个点测量工件表面粗糙度，对12个测量值取平均值作为该次车削加工中工件表面粗糙度R_a；

选取20组以上车削参数进行车削实验，将车刀后刀面磨损量VB、背吃刀量a_p、进给量f、切削速度V以及工件表面粗糙度R_a，代入公式（1）得到一个超定方程组，基于最小二乘法计算待定系数k、a、b、c和d；

步骤3）中，在刀具材料、工件材料、加工方式相同情况下，对于一组新的工艺参数，根据车削参数、车刀后刀面磨损量，运用步骤1）步骤2）得到的车削时工件表面粗糙度计算模型，计算工件表面粗糙度R_a。