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申请/专利权人：安徽理工大学

摘要：本发明公开了一种旋风铣削中螺纹工件表面形貌的预测方法，利用螺纹干式铣削多刃断续成形工艺特性，对工件表面形貌特征进行了分析。根据螺纹工件表面形貌形成机理，建立了螺纹滚道表面残留高度预测模型和表面波纹度预测模型，考虑了切削参数、未变形切屑厚度、螺纹内外径与螺旋角、刀具个数与几何尺寸以及工件‑刀具偏心距等参数对螺纹滚道表面形貌的影响。根据工件表面形貌的预测模型，可以预先对加工参数进行优化以达到最佳的加工方案，进而提高旋风铣削加工质量。

主权项：1.一种旋风铣削中螺纹工件表面形貌的预测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：获取螺纹工件切削加工表面成形过程中若干刀具的切削过程，根据刀具和工件的接触点，并增加辅助线，构建刀具运动轨迹模型以及刀具-工件接触运动轨迹模型；步骤2：根据刀具运动轨迹模型、刀具-工件接触运动轨迹模型和刀具之间的耦合建立螺纹工件表面形貌预测模型；步骤3：获取相关切削参数，根据螺纹工件表面形貌预测模型获得工件表面残留高度和波纹度，实现旋风铣削中螺纹工件表面形貌预测；所述螺纹工件表面形貌预测模型由螺纹工件螺纹滚道的表面残留高度预测模型和表面波纹度预测模型构成，所述步骤2的具体实现过程为：步骤21：根据螺纹干式旋铣加工过程螺纹工件表面轮廓成形机理，并结合切削过程中刀具运动轨迹模型，计算当前刀具与下一把刀具的刀具运动轨迹的交点，计算公式如下： 其中，第n把刀具与第n+1把刀具的刀具运动轨迹的交点为mn,nn和mn+1,nn+1分别为第n把刀具和第n+1把刀具的刀具运动轨迹中心；R为刀具运动轨迹半径；步骤22：通过计算当前刀具与下一把刀具的刀具运动轨迹的交点到螺纹工件的螺纹滚道表面的距离获得工件表面残留高度，则表面残留高度预测模型表达式为： 其中，Rth为工件表面残留高度；r为螺纹滚道内径；步骤23：基于切削成形运动机理计算刀具运动轨迹中心，利用刀具运动轨迹中心并根据刀具运动轨迹模型计算两把刀具的刀具运动轨迹交点，根据相邻工作的三把刀具产生的两个刀具运动轨迹交点的距离计算螺纹工件的螺纹滚道表面的波纹度，表面波纹度预测模型表示为： 其中，Sh2ysh2,zsh2是第n+1把刀具和第n+2把刀具的刀具运动轨迹的交点；mn+2,nn+2为第n+2把刀具的刀具运动轨迹的中心；Wsh为波纹度；ψ为螺纹工件的螺旋角；e为工件中心到刀具运动轨迹中心的距离；Δ为刀具切削工件的初始角；θi为从第n把刀具开始切入工件到第n+1把刀具开始切入工件时工件旋转的角度。

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