：本發(fā)明涉及一種大螺距螺紋車削方法及其刀具磨損、力熱載荷測(cè)試、計(jì)算方法，具體涉及一種大螺距螺紋軸向分層車削方法，車削大螺距螺紋刀具磨損的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試方法，和刀具磨損的力熱載荷分析模型構(gòu)建、計(jì)算方法。

背景技術(shù)：
：大螺距螺桿作為大型壓力機(jī)調(diào)整組件，在壓力機(jī)中控制上模具與下模具間的平行度及垂直度，對(duì)壓力機(jī)整機(jī)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)精度有著重要影響。已有的大螺距螺紋車削主要采用徑向分層切削方法，該方法采用刀尖進(jìn)行切削，通過控制刀尖的位置精度以形成大螺距螺紋表面，具有易于數(shù)控加工編程等優(yōu)點(diǎn)。但是，這種切削方式是采用刀尖近似逼近原理，形成的螺紋面存在原理性誤差，難以滿足大螺距螺紋高精度、高表面質(zhì)量要求。而軸向分層切削則是利用刀具切削刃進(jìn)行成型切削，其形成的螺紋面不存在原理性誤差，該方法將已有的多任務(wù)切削變成了單任務(wù)切削，通過軸向分層切削，分別保證螺紋尺寸精度、牙型精度和教工表面質(zhì)量。因此，這種切削方法消除了徑向切削存在的原理性誤差，更適合用于高精度大螺距螺紋的切削。采用軸向分層切削方法精加工大螺距螺紋時(shí)，若通過一次切削去除全部精加工余量，產(chǎn)生的切削力較大，影響加工表面質(zhì)量及加工精度；為提高加工精度；而采用軸向多次分層切削方法精加工大螺距螺紋時(shí)，切削次數(shù)過多，會(huì)使刀具磨損加劇。大螺距螺紋切削過程中，力熱載荷與刀具磨損之間存在交互作用關(guān)系；刀具不斷與工件、切屑接觸，在接觸區(qū)內(nèi)有很高的切削溫度和壓力，刀具受到的這種力熱載荷是導(dǎo)致其磨損的主要原因；同時(shí)，刀具磨損又會(huì)引起其力熱載荷的變化；目前，對(duì)于刀具磨損的研究主要集中在力熱載荷對(duì)于刀具磨損的影響，忽略刀具磨損對(duì)力熱載荷的影響，采用的刀具力熱載荷分析模型和邊界條件是刀具切削初始狀態(tài)下的模型和數(shù)據(jù)，無法正確獲得力熱載荷隨切削行程增加和刀具磨損量增長(zhǎng)的變化特性，軸向多次分層車削大螺距螺紋刀具磨損實(shí)驗(yàn)方法和力熱載荷計(jì)算方法上存在不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：本發(fā)明為消除徑向分層切削大螺距螺紋存在的原理性誤差，設(shè)計(jì)一種車削大螺距螺紋軸向分層切削方法,并采用該方法進(jìn)行車削大螺距螺紋刀具磨損的測(cè)試，獲得車削大螺距螺紋刀具磨損形態(tài)，揭示出刀具磨損對(duì)螺紋加工表面影響，再利用刀具后刀面磨損及切削刃鈍圓半徑測(cè)量數(shù)據(jù)，重新構(gòu)建了刀具有限元分析模型，進(jìn)行刀具溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分析、計(jì)算，獲得了刀具磨損條件下力熱載荷變化特性。本發(fā)明的車削大螺距螺紋軸向分層切削方法，為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案在于包括以下步驟：一、采用帶有左右兩個(gè)切削刃的試驗(yàn)刀具沿軸向分層車削大螺距試件的左右螺紋面；二、車削時(shí)刀具每次進(jìn)刀過程中徑向切削深度aP不變并且等于螺紋牙型高度H，切削層面積只與進(jìn)刀量有關(guān)，其變量間關(guān)系如式(1)所示，h＞H＝aP，εr1＝εr1′，εr2＝εr2′，B＞b，R1＝r1，R2＝r2(1)左刃切削時(shí)的切削層厚度及切削層寬度：hDl＝zli·sinkγ′(2)bDl＝zli/sinkγ′(3)其每一次分層切削的理論切削層面積為：Si＝hDl·bDl＝zli·sinkγ′·(aP/sinkγ′)＝zli·aP(4)同理，右刃切削時(shí)，每一次分層切削的切削層面積為：Sj＝hDr·bDr＝zrj·sinkγ′·(aP/sinkγ′)＝zrj·aP(5)式中，H為螺紋牙高，h為刀具的刀頭高度，B為螺紋牙底寬，b為刀頭寬度；aP為徑向切深，zli為左刃單次加工余量，zrj為右刃單次加工余量，i為左刃切削次數(shù)，j為右刃切削次數(shù)；hDl為刀具左刃車削時(shí)的切削層厚度、bDl為刀具左刃車削時(shí)的切削層寬度、hDr為刀具右刃車削時(shí)的切削層厚度，bDr為刀具右刃車削時(shí)的切削層寬度；Si為左切削刃切削層面積、Sj為右切削刃切削層面積；εr1、εr2分別為螺紋的左、右牙側(cè)角，εr1'為刀具的左刃側(cè)角，εr2'為刀具的右刃側(cè)角；R1、R2分別為試件左右側(cè)面的牙型半徑，r1、r2為刀具的左右牙尖圓弧半徑。本發(fā)明的軸向分層車削大螺距螺紋刀具磨損的測(cè)試方法，采用的技術(shù)方案在于包括以下步驟：一、按權(quán)利要求1所述的切削方法車削大螺距螺紋試件的過程中，分別在切削行程為15072mm、52752mm、94200mm、116808mm和139400mm時(shí)取下試驗(yàn)刀具，利用VHX-1000超景深三維顯微系統(tǒng)檢測(cè)刀具前、后刀面磨損形貌，并測(cè)量試驗(yàn)刀具的切削刃圓弧半徑及后刀面磨損量；二、沿試驗(yàn)刀具長(zhǎng)度方向上取5段相同的切削行程，分別測(cè)量5段切削行程下試驗(yàn)刀具的后刀面磨損寬度，獲得試驗(yàn)刀具的后刀面磨損寬度的變化曲線；三、在試驗(yàn)刀具的后刀面磨損寬度的變化曲線上，按試驗(yàn)刀具的刃口半徑和其后刀面磨損寬度變化速率的不同，劃分出試驗(yàn)刀具車削大螺距螺紋試件過程中所經(jīng)歷的初期磨損、正常磨損和劇烈磨損三個(gè)階段；四、測(cè)量步驟三內(nèi)三個(gè)階段中大螺距螺紋試件的已加工表面形貌，利用相同切削行程下的刀具磨損形態(tài)和對(duì)應(yīng)的大螺距螺紋試件的已加工表面形貌，檢測(cè)出試驗(yàn)刀具磨損量的增加對(duì)大螺距螺紋試件的已加工表面形貌影響上存在的差別。進(jìn)一步地，所述大螺距螺紋試件是螺距為16mm、外徑為120mm，長(zhǎng)度為160mm的梯形右旋外螺桿試件，其材質(zhì)為35CrMo。進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)刀具的左右刃夾角為26°、頂刃后角為5°、兩個(gè)切削刃的刃傾角和前角均為0°、后角均為5°、左刃刃口半徑為138.77mm、左刃刃口半徑為201.56mm，其材質(zhì)為W18Cr4v。進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)刀具在CA6140車床上以轉(zhuǎn)速10rpm、...