申请/专利权人：湘潭大学

申请日：2021-09-27

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN115870566B

主分类号：B23G1/00

分类号：B23G1/00;B23G5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2023.04.18#实质审查的生效;2023.03.31#公开

摘要：本发明实施例公开了一种复合加工刀具优化方法，应用于一种复合加工刀具，所述复合加工刀具包括螺纹加工刃，且所述方法包括：获取所述螺纹加工刃的螺纹刃轮廓模型；获取待加工螺纹的理论螺纹牙型轮廓模型；根据所述螺纹刃轮廓模型和所述理论螺纹牙型轮廓模型确定螺纹干涉误差；以及根据所述螺纹干涉误差对所述螺纹加工刃进行轮廓优化，得到所述螺纹加工刃的优化后螺纹刃轮廓。本发明经过优化得到的复合加工刀具在加工螺纹孔时具有加工效率高、加工误差小、加工质量好的特点。

主权项：1.一种复合加工刀具优化方法，应用于一种复合加工刀具，所述复合加工刀具包括螺纹加工刃，其特征在于，包括：确定所述螺纹加工刃上的多个螺纹刃轮廓特征点；以及根据所述多个螺纹刃轮廓特征点建立螺纹加工刃的螺纹刃轮廓模型，其中所述螺纹刃轮廓模型为关于待加工螺纹的底孔直径和螺距的函数；确定所述待加工螺纹的理论螺纹牙型；在所述待加工螺纹上确定多个理论螺纹牙型特征点；以及根据所述多个理论螺纹牙型特征点建立所述理论螺纹牙型轮廓模型，其中，所述理论螺纹牙型轮廓模型为关于所述待加工螺纹的螺纹内径和螺纹牙型高度的函数；根据所述理论螺纹牙型轮廓模型确定所述待加工螺纹的理想牙型轮廓；根据所述待加工螺纹的理想牙型轮廓、所述待加工螺纹的底孔直径、旋向及其加工参数、所述螺纹加工刃的自转角度和偏心距得到所述螺纹加工刃的包络曲线族；所述加工参数包括：所述螺纹加工刃的主轴转速和切向进给量；根据所述螺纹加工刃的所述包络曲线族和所述理论螺纹牙型轮廓模型得到螺纹干涉误差；以及根据所述螺纹干涉误差对所述螺纹加工刃进行轮廓优化，得到所述螺纹加工刃的优化后螺纹刃轮廓；所述待加工螺纹包括具有不同螺纹直径的多种待加工螺纹；所述根据所述螺纹干涉误差对所述螺纹加工刃进行轮廓优化，得到所述螺纹加工刃的优化后螺纹刃轮廓，包括：（X1）根据所述螺纹干涉误差得到所述多种待加工螺纹各自的多个理论螺纹牙型特征点所对应的多个第一加工误差值；（X2）分别获取对应每种待加工螺纹的多个第一加工误差值中的最大值得到所述多种待加工螺纹各自的干涉误差最大值以作为第一组干涉误差最大值；（X3）获取所述多种待加工螺纹一一对应的多个预设干涉误差最大期望值以作为第一组预设干涉误差最大期望值，其中所述第一组干涉误差最大值与所述第一组预设干涉误差最大期望值一一对应；（X4）对所述第一组干涉误差最大值取均值得到第一干涉误差均值，并根据所述第一干涉误差均值确定第一调整距离值；（X5）在所述第一组干涉误差最大值中选取最小值得到第一干涉误差最小值，并根据所述第一干涉误差最小值确定第二调整距离值；（X6）根据所述第一调整距离值和所述第二调整距离值，调整所述螺纹加工刃的轮廓以得到第一组调整特征点，从而得到第一调整后螺纹刃轮廓模型；（X7）根据所述第一调整后螺纹刃轮廓模型和所述理论螺纹牙型轮廓模型得到所述多种待加工螺纹各自的所述多个理论螺纹牙型特征点对应的多个第二加工误差值；（X8）分别获取对应每种待加工螺纹的多个第二加工误差值中的最大值得到所述多种待加工螺纹各自的干涉误差最大值以作为第二组干涉误差最大值，其中，所述第二组干涉误差最大值分别与所述第一组干涉误差最大值和所述第一组预设干涉误差最大期望值一一对应；以及（X9）分别比对所述第二组干涉误差最大值与对应的所述第一组干涉误差最大值和所述第一组预设干涉误差最大期望值得到比对结果；（X10）若所述比对结果满足优化条件，则得到优化后螺纹刃轮廓，否则采用二分法对所述第一调整距离值和所述第二调整距离值进行二分运算并转至步骤（X6）继续优化，直至满足所述优化条件并得到所述优化后螺纹刃轮廓；其中，所述复合加工刀具还包括刀杆和底孔加工刃，所述底孔加工刃设置在所述刀杆的一端的端面，所述螺纹加工刃设置在所述刀杆的侧面，所述复合加工刀具优化方法还包括：获取所述底孔加工刃的多组角度参数和多个孔刃高度；根据所述多组角度参数和所述多个孔刃高度采用正交法得到多组底孔加工刃试验参数；根据所述多组底孔加工刃试验参数进行仿真优化对应的多组切削力数据；以及根据所述多组切削力数据确定优化后底孔加工刃；其中，所述复合加工刀具上设置有多个排屑槽，且所述多个排屑槽沿从所述底孔加工刃向所述刀杆的方向延伸并穿过所述螺纹加工刃；所述底孔加工刃的直径小于所述待加工螺纹的直径且大于所述待加工螺纹的半径；所述孔刃高度大于所述待加工螺纹螺距。

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权利要求：

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