刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法
【专利摘要】刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法，它涉及刀具切削时的差异性分析方法。本发明的目的是为了解决现有技术对于刀具左右刃分层切削大螺距螺纹时，对于刀具左右刃切削过程中不能进行差异性分析，造成车削过程不稳定，切削的螺纹面一致性差的问题。本发明包括设定刀具左右刃运动变量、几何变量，根据几何变量得到刀具的实际工作角度；建立基面及主剖面的刀工接触关系几何模型，确定切削层参数；建立左右刃切削过程中的受力模型，根据切削层参数得到左右刃切削时刀具受到的进给抗力与主切削力的关系、剪切角和刀具的切削合力。本发明的方法能够揭示出左右刃切削时的具体差异性，为刀具切削刃结构设计和螺纹左右面一致性的提高提供了依据。
【专利说明】
刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法
技术领域
[0001] 本发明涉及刀具切削时的差异性分析方法，具体涉及刀具左右切削刃分层切削差 异性分析方法，属于刀具左右刃切削差异性分析技术领域。
【背景技术】
[0002] 大螺距螺杆作为大型压力机调整组件，在压力机中控制上模具与下模具间的平行 度及垂直度，对压力机整机的静态和动态精度有着重要影响。大螺距螺纹螺距大、牙型槽宽 且深、轴向长度长，加工精度和表面形貌要求高，螺纹表面的形成过程复杂且多变。大螺距 螺纹的车削加工，一般采用分层切削的方式，其轴向分层切削包括左刃车削和右刃车削两 种方法，利用刀具左右切削刃分别形成螺杆左右螺纹面。为了消除左右刃切削的差异性，提 高左右螺纹面一致性，分析左右刃切削时的差异性具有重要意义。
[0003] 分层车削大螺距螺纹过程中，要想保证切削过程稳定，其刀具与工件的几何关系、 运动关系及力学关系均要保持稳定;保证加工后的左右螺纹面一致性高，因此，构建左右刃 切削大螺距螺纹的几何运动学接触关系模型及力学关系模型对保证切削过程稳定及左右 螺纹面高一致性具有重要意义。
[0004] 已有的切削方法在采用对称式刀具时，认为左右刃刀具工作角度和切削参数是相 同的，没有考虑螺旋升角对工作角度及刀工接触关系的影响，该方法仅能解决切削干涉问 题，工艺设计方法和刀具设计上存在缺陷。实际加工中，左右刃切削时的刀工接触关系是截 然不同的，即切削刃与已加工表面的接触关系、切削原理性存在差别，使得螺纹加工表面质 量存在差异性，因而，研究左右刃切削时包含运动学的刀具与工件几何接触关系及力学关 系差异性具有重要意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术对于刀具左右刃分层切削大螺距螺纹时，对于 刀具左右刃切削过程中不能进行差异性分析，造成车削过程不稳定，切削的螺纹面一致性 差的问题。
[0006] 本发明的技术方案是:刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤一、设定刀具左右刃运动变量、几何变量，根据几何变量得到刀具的实际工作 角度；
[0008] 步骤二、建立基面及主剖面的刀工接触关系几何模型，确定切削层参数；
[0009] 步骤三、建立左右刃切削过程中的受力模型，根据切削层参数得到左右人切削时 刀具受到的进给抗力与主切削力的关系、剪切角和刀具的切削合力。
[0010] 所述刀具的实际工作角度包括进给剖面内工作角度和主剖面内工作角度，进给剖 面内工作角度包括左、右刃进给剖面前角γ〇ι+λ、γ〇2 -λ，左、右刃进给剖面后角 主剖面内工作角度包括左、右刃主剖面前角y〇i+arctan(tanA · sinKrl)、yQ1-arctan(tan 入*8；[111<：]：2)，左、右刃主剖面后角€[01-&1'(^11(七&11入*8；[111<： 11)、€[01+&1'(^11(七&11入*8；[111<：]：2)，其 中γοι为刀具左刃前角，γ〇2为刀具右刃前角，atn为刀具左刃后角，α〇2为刀具右刃后角，λ为 试件的螺旋升角，1^为左刃切削时刀具的主偏角，Kr2为右刃切削时刀具的主偏角。
[0011] 所述切削层参数表征如下所示：
[0012] 左刃切削时：bDi = aPi/sinkYi;hDi= Δ h · sinkyi;
[0013] 右刃切削时：bD2 = aP2/sinkY2;hD2= Δ f2 · sink：Y2;
[0014] 因此，切削面积为：
[0015] 左刃切削时:AD1 = bDi · hDi = (aPi/sink：Yi) · ( Δ h · sink：Yi)=aPi · Δ f1;
[0016] 右刃切削时:AD2 = bD2 · hD2 = (aP2/sink：Y2) · ( Δ f2 · sink：Y2)=aP2 · A f2;
[0017] 式中，bD1为刀具左刃切削时的切削层宽度，bD2为刀具右刃切削时的切削层宽度， hD1为刀具左刃切削时的切削层厚度，hD2为刀具右刃切削时的切削层厚度；△ h为左刃切削 时刀具的轴向单次加工余量，△ f2为右刃切削时刀具的轴向单次加工余量，ap2和ap2分别为 左右刃切削的径向切深。
[0018]所述剪切角的关系满足：
[0021]式中：Φ!、伞2分别为为左右刃切削时剪切角，hchl、hch2分别为左右刃切削时的切肩 厚度，Ahc;1S左刃切削变形系数，Ahc;2S右刃切削变形系数。
[0022]所述左右刃切削时刀具进给抗力和主切削力之间的力学关系的确定方法包括:通 过所述左右刃切削过程中的受力模型，根据摩擦角与刀具工作角度的关系，得到左右刃切 削时刀具进给抗力和主切削力之间的力学关系满足下式：
[0025]式中：Fc^Fu分别为左右刃切削时刀具的主切削力，Ffl、Ff分别为左右刃切削时刀 具的进给抗力，Fel、Fe2为切削运动方向的切削分力，FeN1、F eN2为和切削运动方向垂直的分 力，β?、β2为左右刃切削时摩擦角。
[0026]所述切削合力的确定方法包括:通过所述左右刃切削过程中的受力模型，利用切 削层参数、剪切角及刀具工作角度间的关系得到切削合力：
[0029]式中，τ表示剪切面上的剪切应力。
[0030]本发明与现有技术相比具有以下效果:本发明提供一种大螺距螺纹左右刃切削的 刀工接触关系及剪切变形、切削力的计算方法，采用该方法能够揭示出左右刃切削时的具 体差异性，可用于描述车削大螺距螺纹过程中左右刃切削时的刀工接触状态，评定左右切 削刃结构和刀具磨损状态不同所导致的刀工接触关系的差异性。适用于揭示刀具剪切变形 与受力的变化状态，为刀具切削刃结构设计和螺纹左右面一致性的提高提供了依据。
[0031] 由于切削时左右刃刀工接触关系与受力的不同将导致左右螺纹面的切削过程存 在差异，直接导致加工表面质量截然不同。已有的车削螺纹方法采用左右刃对称式刀具切 削时，主要关注解决切削干涉问题，没有考虑螺旋升角对工作角度及整个刀工接触关系的 影响，左右刃刀具工作角度和切削参数是相同的。上述方法由于缺乏刀具左右切削刃分层 切削差异性的计算与实验测试方法的支持，无法对左右刃受力进行定量描述，刀具设计上 存在缺陷，工艺设计上缺乏理论支持，无法保证获得高品质高质量的大螺距螺纹。
[0032] 本项发明通过建立左右刃切削过程中基于几何关系的刀工接触关系模型，对左右 刃切削时的切削层参数进行对比分析，分别获得影响因素。根据切削过程中刀具与工件的 空间位置和运动关系，依据左右刃切削时的受力来源不同，建立工件发生剪切变形时刀具 前刀面的受力模型，获得左右刃切削时刀具的受力情况以及切削力和角度的计算公式。通 过切削大螺距螺纹实验，依据实验切削过程中左右刃切肩形态差异性、刀具左右刃磨损差 异性及左右螺纹面的加工表面形貌的测试，为刀具切削刃结构设计和提高螺纹左右面加工 质量一致性提供了依据。
【附图说明】
[0033]图1基面内左右刃切削对比图；
[0034] 图2进给剖面内左右刃切削对比图；
[0035] 图3切削层参数表征图；
[0036] 图4切削过程中刀具前刀面上抗剪切变形的受力示意图，图4(a)为左刃切削过程 中刀具前刀面上抗剪切变形的受力示意图，图4(b)为为右刃切削过程中刀具前刀面上抗剪 切变形的受力示意图；
[0037]图5切削过程中刀具受力图，图5(a)为左刃切削过程中刀具受力图，图5(b)为右刃 切削过程中刀具受力图；
[0038]图6刀具几何结构示意图；
[0039] 图7不同切削过程中刀具切肩形态图，图7(a)为左刃切削前期过程中刀具切肩形 态图，图7(b)为左刃切削后期过程中刀具切肩形态图，图7(c)为右刃切削前期过程中刀具 切肩形态图，图7d为右刃切削后期过程中刀具切肩形态图；
[0040] 图8刀具左右刃各切削5次，切削行程为43989mm时，刀具前刀面磨损状态图，图8 (a)左刃切削时刀具前刀面磨损状态图，图8(b)为右刃切削时刀具前刀面磨损状态图；
[0041] 图9刀具左右刃各切削5次，切削行程为43989mm时，刀具后刀面磨损状态图，图9 (a)左刃切削时刀具后刀面磨损状态图，图9(b)为右刃切削时刀具后刀面磨损状态图； [0042]图10刀具左右刃各切削30次，切削行程为263934mm时，刀具前刀面磨损状态，图10 (a)左刃切削时刀具前刀面磨损状态图，图10(b)为右刃切削时刀具前刀面磨损状态图； [0043]图11刀具左右刃各切削30次，切削行程为263934mm时，刀具后刀面磨损状态，图11 (a)左刃切削时刀具后刀面磨损状态图，图11(b)为右刃切削时刀具后刀面磨损状态图；
[0044]图12刀具左右刃各切削5次，切削行程为439890mm时，刀具前刀面磨损状态图，图 12(a)左刃切削时刀具前刀面磨损状态图，图12(b)为右刃切削时刀具前刀面磨损状态图； [0045]图13刀具左右刃各切削5次，切削行程为439890mm时，刀具后刀面磨损状态图，图 13(a)左刃切削时刀具后刀面磨损状态图，图13(b)为右刃切削时刀具后刀面磨损状态图； [0046]图14左右表面粗糙度对比曲线图。
【具体实施方式】
[0047]结合【附图说明】本发明的【具体实施方式】，本发明的刀具左右切削刃分层切削差异性 分析方法，具体包括：
[0048]步骤一、设定大螺距螺纹车削过程中刀具运动变量和几何变量，根据几何变量得 到刀具的实际工作角度；；
[0049] 大螺距螺纹左右刃切削时，由于刀具的工作角度不同于标注角度，导致刀具左右 刃受到的总切削力以及切削行程不相同，进而会导致左右刃加工结果不一致。初始切削时， 刀具左右刃切削的运动参数变量如表1所示：
[0050] 表1刀具左右刃切削运动关系基本变量
[0052]表1中各运动变量求解方程为：
[0054] 初始切削时，刀具左右刃切削的几何参数变量如表2所示：
[0055] 表2刀具左右刃切削几何关系基本变量
[0056]
[0058]表2中各变量在左右刃切削时的关系为：
[0060] 在切削过程中，刀具的工作角度不同，会使得切削过程中刀具的受力和变形发生 改变，其切削过程中，刀具的实际工作角度如表3所示：
[0061] 表3刀具的实际工作前角、后角
[0062]
[0063] 由表3可知，若刀具采取的是对称式成型车刀，左刃切削时的实际工作前角比右刃 切削时的大，因此，左刃切削时，切削层的变形及前刀面受到的切肩摩擦阻力小，切削温度 低，左刃切削时刀具受到的主切削力小。
[0064] 步骤二、建立大螺距螺纹车削过程中左右切削刀工接触关系几何模型，确定切削 层参数；
[0065]讨论大螺距螺纹轴向分层车削过程中，左右刃切削时的具体差异，主要对比切削 过程中，在基面及主剖面的刀工接触关系，如图1~2所示：
[0066] 图1中：η为工件转速，vf为刀具轴向进给速度，Krl为左刃切削时的刀具主偏角，Kr2 为右刃切削时刀具的主偏角;d为要加工螺杆的外径，山为中径，cU为小径;aP为径向切深;P 为螺杆螺距，εΥ与εΥ分别为刀具左右刃的牙型半角，分别为刀具左右刃的刀尖圆 弧半径;a、c两点分别代表刀具左刃刀尖点与右刃刀尖点，b、d两点分别代表左右刃切削时 刀具与工件中径处的接触点。
[0067] 图2中：vc为刀具主运动速度，与vf构成相互垂直的笛卡尔坐标系；γ()1为刀具左刃 前角，γ 02为刀具右刃前角，atn为刀具左刃后角，α〇2为刀具右刃后角，λ为试件的螺旋升角， PiS左切削刃刃口半径，Ρ2为右切削刃刃口半径。
[0068]切削初始时左右刃切削时的切削层参数表征，如图3所示：
[0069]图3中，bD1为刀具左刃切削时的切削层宽度，bD2为刀具右刃切削时的切削层宽度， hD1为刀具左刃切削时的切削层厚度，hD2为刀具右刃切削时的切削层厚度；△ h为左刃切削 时刀具的轴向单次加工余量，△ f2为右刃切削时刀具的轴向单次加工余量。
[0070] 初始时，切削层参数表征如下所示：
[0071] 左刃切削时：bDi = aPi/sinkYi;hDi= A 负· sinkYi;hDa = hDb
[0072] 右刃切削时：bD2 = aP2/sinkY2;hD2= A f2 · sinkY2;hDc = hDd
[0073] 因此，切削面积为：
[0074] 左刃切削时：AD1 = bDi · hDi = (api/sinkyi) · ( Δ h · sinkyi) =aPi · Δ h
[0075] 右刃切削时：AD2 = bD2 · hD2 = (aP2/sink：Y2) · ( A f2 · sink：Y2) =aP2 · A f2
[0076] 左右刃切削时的差异性主要在于：切削过程中刀具的工作角度不同、切削层参数 的不同、切削力的作用方向不同。因此，当不考虑工作角度，左右刃进行切削时，若刀具采用 对称式成型车刀，切削过程采用相同切削参数，即采用相同的工艺时，则可以保证左右刃切 削时的切削层面积一致。但是由于左右刃切削时，刀具的工作角度不同，导致刀具左右刃受 到的总切削力以及切削行程不相同，进而会导致左右刃加工结果不一致。因此，除了刀工接 触关系及切削层的对比分析，要进一步比较左右刃切削时刀具的受力状态。
[0077]步骤三、建立左右刃切削过程中的受力模型，根据切削层参数得到左右人切削时 刀具受到的进给抗力与主切削力的关系、剪切角和刀具的切削合力。
[0078]在大螺距螺纹车削过程中，由于左右刃切削时刀具的工作角度不同，如表3所示， 工件发生剪切变形时，刀具的受力也不相同，如图4所示，为工件发生剪切变形产生切肩时 刀具的受力分析图。
[0079] 图中，Fc^Fu分别为左右刃切削时刀具的主切削力，Ffl、Ff^别为左右刃切削时刀 具的进给抗力，F el、Fe2为切削运动方向的切削分力，FeN1、FeN2为和切削运动方向垂直的分 力，F y1、Fy2分别为左右刃切削时刀具前刀面的摩擦力，FyN1、FyN2分别为左右刃切削时的摩 擦力法向力，F Shl、FSh2分别为左右刃切削时的剪切力，FshN1、FShN2分别为左右刃切削时的剪切 力法向力;如、如为左右刃切削时剪切角，扮、此为左右刃切削时摩擦角；y Q1、aQ1为刀具左刃 的标注前角、后角，γ〇2、α〇2为刀具右刃的标注前角、后角；y Qle、aQleS左刃切削时刀具的工 作前角、工作后角，y〇2e、a Q2eS右刃切削时刀具的工作前角、工作后角;分别为左右 刃切削时的切肩厚度。
[0080] 螺纹切削过程中，由于工件发生剪切变形变为切肩，因此，切肩作用在刀具上的力 有:作用在前刀面上的法向力Fyn和摩擦力F Y，在剪切面上也受到一个法向力FshN和剪切力 Fsh，两对力的合力互相平衡;其中，Fyn和FY的合力称为切肩形成力;Φ是剪切角，β是F yn和F 的夹角，即为摩擦角，除此之外，刀具还受到工件已加工表面对刀具后刀面的进给抗力Ff， 方向和切削运动方向垂直。
[00811 令切削层的截面积(AD = hD · bD)
[0082] As表示剪切面的截面积;τ表示剪切面上的剪切应力;则：
[0099]由上述分析可知，切削过程中，当刀具采用对称式成型车刀时，左刃切削时刀具受 到的进给抗力与主切削力的比值小于右刃切削时两者的比值。由上述对切削层参数的分析 可知，当左右刃切削采用相同的工艺时，左右刃切削刀具受到的主切削力的大小相同，因 此，左刃切削时刀具受到的进给抗力比右刃切削时的小。
[0100]大螺距螺纹车削过程中左右刃切削方式力学分析；
[0101] 由于刀具左右刃的工作角度与剪切变形不同，大螺距螺纹车削刀具左右刃受力情 况也不相同，其受力分析如图5所示：
[0102] 图中，Vf为刀具轴向进给速度，Vcl为刀具左刃切削时主运动速度，Vc2为刀具右刃切 削时主运动速度，为刀具合成运动速度。
[0103] 获得左右刃切削时刀具的切削合力；
[0106] 图5为左右刃切削时刀具的受力状态，已知，切削力的来源有两个方面:一是切削 层金属、切肩和工件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切肩、工 件表面间的摩擦阻力。使用成型车刀车削大螺距螺纹时，左刃车削和右刃车削时刀具的受 力状态是不同的，主要体现在进给抗力和摩擦力上。切削时，有法向力F yN和FaN分别作用与 前、后刀面。由于切肩沿前刀面流出，故有摩擦力FY作用于前刀面；刀具与工件间有相对运 动，又有Fee作用于后刀面。F YN和FY合成为FY,YN;FccN与Fee合成为F a,ccN;FY,YN与FccN再合成为为F， F就是作用在刀具上的总切削力。
[0107] 由上述分析知，车削大螺距螺纹时刀具左刃要比右刃受力小，主要是由于当刀具 刃磨前角小于螺旋升角时，刀具切削左螺纹面时呈正前角切削，而刀具切削右螺纹面时呈 负前角切削，因而右刃切削时受到的切削力大于左刃切削时刀具受到的切削力。
[0108]本实施方式大螺距螺纹左右刃分层车削差异性实验验证：
[0109] 依据轴向分层切削大螺距螺纹的方法，采用左右切削刃对称式结构刀具和相同进 给速度下等余量切削左右螺纹面的工艺方案，在CA6140车床上以转速lOrpm，单次轴向加工 余量0.05mm，进行车削大螺距螺纹刀具左右刃切削对比实验；
[0110] 试件材料为调质35CrMo，结构尺寸如图所示；实验刀具如图所示；该刀具材料为 W18Cr4V，刀具几何角度如表所示； 表4刀具几何角度
[0112]
[0113]实验中，收集并测量左右刃相同切削行程下的切肩，用以对比左右刃切削变形的 差异性；分别在切削行程为43989mm、263934mm和439890mm时取下刀头，利用VHX-1000超景 深三维显微系统检测刀具前、后刀面磨损形貌并测量切削刃圆弧半径及后刀面磨损量，以 测试后刀面摩擦磨损的位置与受力的差异性;加工结束后检测螺杆螺纹左右面表面形貌及 粗糙度值，用以测试左右加工表面形成上的差异性。
[0114] 等行程下左右刃切削时的切肩形态
[0115] 相同切削行程下，刀具左右刃切削后产生的切肩形态如图7所示；
[0116] 切肩变形主要反映了左右刃切削时刀具前刀面切削变形与受力的差异性。由图7 可知，在相同的切削行程下，刀具左右刃切削时产生的切肩形态大致相同，其卷曲程度及表 面光滑程度相差明显，左刃切削产生的切肩好于右刃切削，因此可以说明右刃切削时刀具 受力大，对切肩的挤压作用较左刃切削时大。
[0117] 不同切削行程下的刀具左右刃磨损状态
[0118] 刀具左右刃各切削5次，切削行程为43989mm时，刀具左右刃前后刀面磨损如图8、 图9所示；
[0119] 刀具左右刃各切削30次，切削行程为263934mm时，刀具左右刃前后刀面磨损如图 10、图11所示；
[0120] 刀具左右刃各切削5次，切削行程为439890mm时，刀具左右刃前后刀面磨损如图 12、图13所示；
[0121] 刀具前刀面主要是由于切肩流出时产生摩擦和高温高压作用而形成的磨损。而左 右刃切削时主后刀面不断与加工表面接触，在接触区发生摩擦，产生较高的接触压力和温 度，从而造成主后刀面磨损。由实验结果可知，不同切削行程下刀具前后刀面左刃的磨损情 况均比右刃磨损情况严重，并且两侧磨损区域均较均匀，因此说明左刃切削时刀具受到的 摩擦阻力比右刃大，且左刃刀具后刀面受到的进给抗力比右刃切削时大。
[0122] 加工表面形貌实验结果：
[0123] 在已加工试件上取十个点，分别测量左右螺纹面的粗糙度值，其表面轮廓算术平 均偏差Ra对比曲线如图14所示；
[0124] 左右螺纹面的加工表面形貌是切削过程综合的结果，轮廓算数平均差Ra分布的不 同能够测试左右加工表面形成上的差异性。实验结果表明，右侧螺纹面的粗糙度参数明显 好于左侧螺纹面，说明刀具工作后角a Q2e>a()le，且左刃后刀面与已加工表面摩擦较右刃后刀 面与已加工表面摩擦严重，是导致左侧螺纹面粗糙度轮廓比右侧螺纹面差的主要原因。
【主权项】
1. 刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法，其特征在于:包括以下步骤： 步骤一、设定刀具左右刃运动变量和几何变量，根据几何变量得到刀具的实际工作角 度； 步骤二、建立基面及主剖面的刀工接触关系几何模型，确定切削层参数； 步骤三、建立左右刃切削过程中的受力模型，根据切削层参数得到左右人切削时刀具 受到的进给抗力与主切削力的关系、剪切角和刀具的切削合力。2. 根据权利要求1所述刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法，其特征在于:所述刀 具的实际工作角度包括进给剖面内工作角度和主剖面内工作角度，进给剖面内工作角度包 括左、右刃进给剖面前角y οι+λ、γ〇2-λ，左、右刃进给剖面后角α〇2-λ、α(η+λ;主剖面内工作角 度包括左、右刃主剖面前角 γ oi+arctan(tanX · sinKrl)、γ 〇i_arctan(tanX · sinKr2)，左、 右刃主剖面后角a〇i-a;rctan(tanX · sinKrl)、a(n+a;rctan(tanA · sinKr2)，其中 γ〇ι为刀具左 刃前角，γ Q2为刀具右刃前角，atn为刀具左刃后角，α〇2为刀具右刃后角，λ为试件的螺旋升 角，1^为左刃切削时刀具的主偏角，K r2为右刃切削时刀具的主偏角。3. 根据权利要求1所述刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法，其特征在于:所述切 削层参数表征如下所示： 左刃切削时：bDi = aPi/sinkYi;hDi= Δ 负· sinkyi; 右刃切削时：bD2 = aP2/sinkY2;hD2= Δ f2 · sinkw; 因此，切削面积为： 左刃切削时：ADi = bDi · hDi=(aPi/sinkYi) · ( · sinkYi)=aPi · Af1; 右刃切削时:AD2 = bD2 · hD2=(aP2/sinkY2) · ( Af2 · sinkY2)=aP2 · Af2; 式中，bD1为刀具左刃切削时的切削层宽度，bD2为刀具右刃切削时的切削层宽度，hDA 刀具左刃切削时的切削层厚度，hD2为刀具右刃切削时的切削层厚度；△心为左刃切削时刀 具的轴向单次加工余量，A f2为右刃切削时刀具的轴向单次加工余量，apl和ap2分别为左右 刃切削的径向切深。4. 根据权利要求1所述刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法，其特征在于:所述剪 切角的关系满足：式中：(^、(^分别为为左右刃切削时剪切角，hc^hch：^别为左右刃切削时的切肩厚 度，Ahc;1S左刃切削变形系数，Ahc;2S右刃切削变形系数。5. 根据权利要求1所述刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法，其特征在于:所述左 右刃切削时刀具进给抗力和主切削力之间的力学关系的确定方法包括:通过所述左右刃切 削过程中的受力模型，根据摩擦角与刀具工作角度的关系，得到左右刃切削时刀具进给抗 力和主切削力之间的力学关系满足下式： 左刃切削时： C;t tl右刃切削时式中：Fc^Fd分别为左右刃切削时刀具的主切削力，Ffl、Ff2分别为左右刃切削时刀具的 进给抗力，Fcl、切削运动方向的切削分力，FeN1、FeN2为和切削运动方向垂直的分力，、 β2为左右刃切削时摩擦角。6.根据权利要求1所述刀具左右切削刃分层切削差异性分析方法，其特征在于:所述切 削合力的确定方法包括:通过所述左右刃切削过程中的受力模型，利用切削层参数、剪切角 及刀具工作角度间的关系得到切削合力： 左刃切削时： -----π - - - \：nr 1 / νι / 右刃切削时：式中，τ表示剪切面上的剪切应力。
【文档编号】G06F17/50GK105868455SQ201610178056
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】姜彬, 赵娇, 徐彤, 范航, 范一航
【申请人】哈尔滨理工大学