CN112077343A - 用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具及方法，包括：切削刀具刀体(1)、外壳(2)、第一前挡块(3)、第二前挡块(4)、紧固螺母(5)、弹簧(6)、芯轴(7)、调整块(8)、后挡块(9)以及安装螺栓(10)。实现了运载火箭整体旋压箱底轮廓度和圆度较差情况下型面的自适应加工，避免了过切现象的发生，通过以临界水平分力保持恒定为优化目标，以实际每转进给量为优化对象进行优化，确保切削刀具刀体(1)实际受到的水平分力F水平合力与切削深度ap将呈现固定比例或单因素关系，当切削深度ap大于临界切削深度aplim时切削刀具刀体(1)自动退让，实现自适应加工，不发生过切。
Description
技术领域
本发明涉及运载火箭贮箱制造技术领域，具体地，涉及用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具及方法。
背景技术
运载火箭贮箱箱底属于典型的大型回转类薄壁壳体结构，现役国内运载火箭贮箱箱底制造工艺均为采用多块瓜瓣、顶盖拼焊连接，箱底减薄区通过瓜瓣、顶盖在零件状态化学铣切形成，具体可见中国专利CN109798203B。
近年来随着钣金旋压技术的发展和应用，使得运载火箭箱底整体旋压成型能够实现工程应用，由于旋压工艺方法的差异性和设计指标的要求，需要在箱底整体旋压完成后进行加工以形成减薄区。但是箱底减薄区域的加工成为制约该工艺技术应用的主要障碍。主要原因有如下几点：
1、运载火箭整体旋压箱底直径尺寸与贮箱直径相当，至少为3350mm，目前化学铣切反应槽尺寸难以满足要求；
2、新一代运载火箭均为绿色火箭，而化学铣切为污染工艺方法，不符合目前环境友好型工业的要求，属于控制使用和需替代的工艺；
3、机械加工工艺为减薄区加工的可选工艺之一，但是由于旋压后型面圆度和轮廓度误差较大，若按照理论轮廓曲线进行车削将直接导致箱底因过切而报废，应用难度同样较大。
鉴于以上各工艺方法存在的适用性窄、环境不友好、加工难度大等一系列问题，引进一种兼具质量、效率和成本的加工刀具和方法已经迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具及方法。
根据本发明提供的一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具，其特征在于，包括：
切削刀具刀体(1)、外壳(2)、第一前挡块(3)、第二前挡块(4)、紧固螺母(5)、弹簧(6)、芯轴(7)、调整块(8)、后挡块(9)以及安装螺栓(10)；
切削刀具刀体(1)与外壳(2)组成滑动副，在外壳(2)前端通过紧固螺母(5)安装第一前挡块(3)和第二前挡块(4)，用于对切削刀具刀体(1)进行限位；
切削刀具刀体(1)后部安装弹簧(6)，在外壳(2)后端通过紧固螺母(5)安装后挡块(9)，用于对弹簧(6)进行轴向限位；
芯轴(7)的对弹簧(6)径向进行限位；
调整块(8)调整弹簧弹力误差，并对弹簧(6)进行预紧；
刀具装配完成后通过安装螺栓(10)安装于立式车床刀架上。
优选地，所述切削刀具刀体(1)与外壳(2)形成滑动副的面都进行精磨抛光处理；
弹簧(6)的选用确保水平切削合力与切削刀具刀体(1)呈预设的比例关系，同时调整块(8)调整切削刀具刀体(1)初始受力为最大背吃刀量下的水平切削合力，以保证当旋压箱底应轮廓度不佳导致背吃刀量过大时切削刀具刀体(1)能够即使受力退让，不造成过切。
根据本发明提供的基于上述所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具的用于整体旋压箱底自适应车削加工方法，包括：
核算各车削分力，为用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具的设计定制提供数据支撑；
根据核算的各车削分力，计算水平合力；
设定临界切削深度aplim；
在临界水平分力F水平合力lim已经确定的情况下，若维持切削参数不变时，三向切削分力Fc、Fp、Ff均不会发生变化；
水平分力随着切削点法向与X轴夹角θ不断变化，切削刀具刀体(1)实际受到的水平分力F水平合力同样不断变化，不再是临界值，因此对切削参数随切削点法向与X轴夹角θ的变化而不断调整，从而控制实际水平分力F水平合力保持不变，即消除其他切削参数的影响，确保切削刀具刀体(1)实际受到的水平分力F水平合力与切削深度ap将呈现固定比例或单因素关系，当切削深度ap大于临界切削深度aplim时切削刀具刀体(1)自动退让，不发生过切；
所述切削参数包括：每转进给量和切削速度。
优选地，所述切削分力Fc为主切削力，方向为水平方向与切削速度相反；Fp为切削背向力，方向为切削点法向，Ff为进给力，方向为切削点切向。三向切削分力Fc、Fp、Ff的计算一般有两种方法，分别为单位切削力公式和指数公式，具体如下所示：
单位切削力公式：
Fc＝Kc·ap·fr
Fp＝kp·Fc
Ff＝kf·Fc
其中，
ap为切深；fr为每转进给量；Kc为单位切削力；kp为背向力系数；kf为进给力系数；指数公式：
其中，
ap为切深；fr为每转进给量；vc为切削速度；xFc、yFc、zFc、xFp、yFp、zFp、xFf、yFf、zFf为三向力指数；CFc、CFp、CFf为三向力系数；KFc、KFp、KFf为修正系数。
优选地，所述根据核算的各车削分力，计算水平合力，计算公式如下：
将三向力重新分解合成为机床坐标系下的X、Y、Z轴三向力：
F水平＝Fp·cosθ+Ff·sinθ
F竖直＝Ff·cosθ-Fp·sinθ
Fc＝Fc
其中，
θ为切削点法向与X轴夹角，由切削轮廓决定；
其中F水平切削分力沿水平方向，即机床X轴方向，而F竖直切削分力和主切削力Fc为正压力，将影响切削刀具刀体(1)运动时产生的滑动摩擦力，因此切削刀具刀体(1)受到的水平切削合力如下所示：
F水平合力＝F水平-F竖直·μ-Fc·μ
其中，μ为滑动副的摩擦系数。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)该刀具依照工艺要求设定的临界切削深度aplim为基准，与其呈现固定比例或单因素关系，当旋压箱底由于轮廓度或者圆度较差导致实际切削深度ap大于临界切削深度aplim时切削刀具刀体(1)自动退让，不发生过切。
(2)该刀具设计简洁有效，不需要繁复的机构类设计，同时不需要复杂的理论计算与校准工作，尤其在采用ISO标准刀具时切削力核算简单易行，可快速进行刀具设计和工艺方案规划，大幅降低了设备门槛。
(3)替代了现行的化学铣切方法，工艺过程更加环保，适应性更强。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具轴测图和剖视图
图2一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具爆炸图；
图3为运载火箭贮箱箱底车削示意图；
图4为各车削分力计算图；
其中1-切削刀具刀体；2-外壳；3-1#前挡块；4-2#前挡块；5-紧固螺母；6-弹簧；7-芯轴；8-调整块；9-后挡块；10-安装螺栓
图5具体实施例水平分力和竖直分力随夹角θ的变化示意图；
图6具体实施例水平合力随夹角θ的变化示意图；
图7具体实施例优化后进给量fr随夹角θ的变化示意图；
图8具体实施例优化后水平合力随夹角θ的变化示意图；
图9具体实施例优化后数控程序示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具，其特征在于，包括：
切削刀具刀体(1)、外壳(2)、第一前挡块(3)、第二前挡块(4)、紧固螺母(5)、弹簧(6)、芯轴(7)、调整块(8)、后挡块(9)以及安装螺栓(10)；
切削刀具刀体(1)与外壳(2)组成滑动副，在外壳(2)前端通过紧固螺母(5)安装第一前挡块(3)和第二前挡块(4)，用于对切削刀具刀体(1)进行限位；
切削刀具刀体(1)后部安装弹簧(6)，在外壳(2)后端通过紧固螺母(5)安装后挡块(9)，用于对弹簧(6)进行轴向限位；
芯轴(7)的对弹簧(6)径向进行限位；
调整块(8)调整弹簧弹力误差，并对弹簧(6)进行预紧；
刀具装配完成后通过安装螺栓(10)安装于立式车床刀架上。
具体地，所述切削刀具刀体(1)与外壳(2)形成滑动副的面都进行精磨抛光处理；
弹簧(6)的选用确保水平切削合力与切削刀具刀体(1)呈预设的比例关系，同时调整块(8)调整切削刀具刀体(1)初始受力为最大背吃刀量下的水平切削合力，以保证当旋压箱底应轮廓度不佳导致背吃刀量过大时切削刀具刀体(1)能够即使受力退让，不造成过切。
根据本发明提供的基于上述所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具的用于整体旋压箱底自适应车削加工方法，包括：
核算各车削分力，为用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具的设计定制提供数据支撑；
根据核算的各车削分力，计算水平合力；
设定临界切削深度aplim；
在临界水平分力F水平合力lim已经确定的情况下，若维持切削参数不变时，三向切削分力Fc、Fp、Ff均不会发生变化；
水平分力随着切削点法向与X轴夹角θ不断变化，切削刀具刀体(1)实际受到的水平分力F水平合力同样不断变化，不再是临界值，因此对切削参数随切削点法向与X轴夹角θ的变化而不断调整，从而控制实际水平分力F水平合力保持不变，即消除其他切削参数的影响，确保切削刀具刀体(1)实际受到的水平分力F水平合力与切削深度ap将呈现固定比例或单因素关系，当切削深度ap大于临界切削深度aplim时切削刀具刀体(1)自动退让，不发生过切；
所述切削参数包括：每转进给量和切削速度。
具体地，所述切削分力Fc为主切削力，方向为水平方向与切削速度相反；Fp为切削背向力，方向为切削点法向，Ff为进给力，方向为切削点切向。三向切削分力Fc、Fp、Ff的计算一般有两种方法，分别为单位切削力公式和指数公式，具体如下所示：
单位切削力公式：
Fc＝Kc·ap·fr
Fp＝kp·Fc
Ff＝kf·Fc
其中，
ap为切深；fr为每转进给量；Kc为单位切削力；kp为背向力系数；kf为进给力系数；指数公式：
其中，
ap为切深；fr为每转进给量；vc为切削速度；xFc、yFc、zFc、xFp、yFp、zFp、xFf、yFf、zFf为三向力指数；CFc、CFp、CFf为三向力系数；KFc、KFp、KFf为修正系数。
具体地，所述根据核算的各车削分力，计算水平合力，计算公式如下：
将三向力重新分解合成为机床坐标系下的X、Y、Z轴三向力：
F水平＝Fp·cosθ+Ff·sinθ
F竖直＝Ff·cosθ-Fp·sinθ
Fc＝Fc
其中，
θ为切削点法向与X轴夹角，由切削轮廓决定；
其中F水平切削分力沿水平方向，即机床X轴方向，而F竖直切削分力和主切削力Fc为正压力，将影响切削刀具刀体(1)运动时产生的滑动摩擦力，因此切削刀具刀体(1)受到的水平切削合力如下所示：
F水平合力＝F水平-F竖直·μ-Fc·μ
其中，μ为滑动副的摩擦系数。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工方法的步骤。
下面通过优选例，对本发明进行更为具体地说明。
优选例1：
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出了一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具和方法，刀具能够随着实际轮廓自适应调整，保证恒定切削宽度，该方法既能够解决目前加工手段的适用性窄、环境不友好问题，也大幅提高了加工质量，降低了设备门槛。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
首先本发明提供了一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具，如附图1和附图2所示。具体结构如下：
切削刀具刀体(1)与外壳(2)组成滑动副，在外壳(2)前端通过紧固螺母(5)安装1#前挡块(3)和2#前挡块(4)，用于对切削刀具刀体(1)进行限位；切削刀具刀体(1)后部安装弹簧(6)，在外壳(2)后端通过紧固螺母(5)安装后挡块(9)，用于对弹簧(6)进行轴向限位。芯轴(7)的作用在于对弹簧(6)径向进行限位；调整块(8)作用在于调整弹簧弹力误差，并对弹簧(6)进行预紧。该刀具装配完成后通过安装螺栓(10)安装于立式车床刀架上即可进行加工。
进一步的，切削刀具刀体(1)一般为标准ISO刀杆，在刀头后部线切割加工缩颈特征用于限位。切削刀具刀体(1)与外壳(2)材料不应相同，防止冷焊。外壳(2)材料可选用淬硬轴承钢，HRC60以上。同时形成滑动副的面都进行精磨抛光处理，并且滑动副摩擦系数必须经过测定且符合后续设计指标要求。
进一步的，弹簧(6)的选用应确保水平切削合力与切削刀具刀体(1)呈严格的比例关系，同时调整块(8)用于调整切削刀具刀体(1)初始受力为最大背吃刀量下的水平切削合力，以保证当旋压箱底应轮廓度不佳导致背吃刀量过大时切削刀具刀体(1)能够即使受力退让，不造成过切。
其次本发明提供的一种用于整体旋压箱底自适应车削加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
①核算各车削分力
车削示意图如图3所示，各车削分力的计算目的在于为用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具的设计定制提供数据支撑。按照图4所示，切削分力Fc为主切削力，方向为水平方向与切削速度相反；Fp为切削背向力，方向为切削点法向，Ff为进给力，方向为切削点切向。三向切削分力Fc、Fp、Ff的计算一般有两种方法，分别为单位切削力公式(一般依照标准刀具供应商提供参数计算)和指数公式(一般依照切削试验自行测量)，具体如表1所示。
表1切削力计算公式
②计算水平合力
由于一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具设计为沿水平方向(即机床X轴方向)受力退让，因此按照图2将三向力重新分解合成为机床坐标系下的X、Y、Z轴三向力，具体如式(1)所示。
F水平＝Fp·cosθ+Ff·sinθ 1.1
F竖直＝Ff·cosθ-Fp·sinθ 1.2
Fc＝Fc 1.3
θ为切削点法向与X轴夹角，由切削轮廓决定。
其中F水平切削分力沿水平方向(即机床X轴方向)，而F竖直切削分力和主切削力Fc为正压力，将影响切削刀具刀体(1)运动时产生的滑动摩擦力，因此切削刀具刀体(1)受到的水平切削合力如式(2)所示。
F水平合力＝F水平-F竖直·μ-Fc·μ 2
其中μ为滑动副的摩擦系数
③设定临界切削深度aplim
运载火箭贮箱箱底在旋压工序完成后经过检验可得到其实际轮廓度和圆度，结合毛坯余量和设计公差即可设定临界切削深度。一旦临界切削深度确定，在其余基准切削参数下(每转进给量和切削速度)，在初始切削位置切削刀具刀体(1)受到的F水平合力已然为定值，设定此为临界水平分力F水平合力lim。弹簧(6)的预紧力也应通过调整块(8)设置为该值。
由于箱底在旋压完成后肯定会存在变形，假设按照工艺理论结果，设置3mm余量，实际旋压完成后轮廓度和圆度误差为1mm，设计公差为0.2mm，则实际整个型面余量不均匀，应为1.8mm～2.8mm之间。这种情况下临界切削深度即为1.8mm，即至少切除1.8mm余量的材料才能将所有毛坯面光出。
④调整加工切削参数
在临界水平分力F水平合力lim已经确定的情况下，若维持切削参数(每转进给量和切削速度)不变时，按照表1所示，三向切削分力Fc、Fp、Ff均不会发生变化。然而根据式(2)，水平合力是随着切削点法向与X轴夹角θ不断变化的，即切削刀具刀体(1)实际受到的水平合力F水平合力将同样不断变化，不再是临界值，该刀具自适应调整功能将失效，因此需要对切削参数(每转进给量和切削速度)随切削点法向与X轴夹角θ的变化而不断调整，才能控制实际水平合力F水平合力保持不变，即消除其他切削参数的影响，确保切削刀具刀体(1)实际受到的水平合力F水平合力与切削深度ap将呈现固定比例或单因素关系，当切削深度ap大于临界切削深度aplim时切削刀具刀体(1)自动退让，不发生过切。
优选例2：
以下将结合实施例具体说明本发明的技术方案：
一般而言，车削刀具只能按照预设的程序轨迹进行走刀切削加工。在凸出的区域必然切削量非常大，存在过切的风险。在凹陷的区域必然切削量非常小，存在欠切的情况。本发明的作用在于控制刀具时时刻刻切削用量即切削深度都是一致的。即凸出的区域保证刀具发生后退，保证切削深度不大于临界深度。凹陷的区域由于切削力小，刀具在弹簧力作用下前进，保证切削深度不发生变化。实际上来看，刀具实现了仿形加工，这对于大尺寸产品的加工具有较大意义。
其中旋压箱底外轮廓方程如式(3)所示
θ＝{13.375°，85.277°} 3.2
临界切削深度aplim＝2mm，每转进给量fr＝0.2mm/rev，刀具选用Sandvik标准ISO刀片，因此切削力计算公式按照表1选用单位切削力公式。其中Kc＝600N.rev/mm2，kp＝0.45，kf＝0.3，滑动副的摩擦系数μ＝0.1。
①核算各车削分力
Fc＝Kc·ap·fr＝600×2×0.2＝240N 4.1
Fp＝kp·Fc＝0.45×240＝108N 4.2
Ff＝kf·Fc＝0.3×240＝72N 4.3
②计算水平合力
F水平＝Fp·cosθ+Ff·sinθ＝(0.45·cosθ+0.3·sinθ)·Fc 5.1
F竖直＝Ff·cosθ-Fp·sinθ＝(0.3·cosθ-0.45·sinθ)·Fc 5.2
Fc＝Fc＝240N 5.3
F水平合力＝F水平-F竖直·μ-Fc·μ＝(0.42·cosθ+0.345·sinθ-0.1)·Fc 5.4
由附图5和附图6可以发现无论对于水平分力F水平和竖直分力F竖直还是水平合力F水平合力均随夹角θ的变化而变化。因此需设置设定此为临界水平分力F水平合力lim并以其保证不变，以此作为后续参数调整的依据。
③设定临界切削深度aplim
运载火箭贮箱箱底在旋压工序完成后经过检验可得到其实际轮廓度和圆度，本实例中设置临界切削深度aplim＝2mm，在初始切削位置(θ＝13.375°，每转进给量fr＝0.2mm/rev)切削刀具刀体(1)受到的F水平合力已然为定值，设定此为临界水平分力F水平合力lim＝93.22N。
基于此在弹簧(6)设计指标中，必须明确其初始预紧力同样为93.22N，由于此时切削深度为2mm，因此弹簧(6)的刚度必须为46.61N/mm。
④调整加工切削参数
以为临界水平分力F水平合力lim＝93.22N优化目标，以实际每转进给量fr为优化对象进行优化，优化后的进给量如附图7所示。可以发现优化后的水平合力F水平合力恒定在93.22N附近，说明在该优化结果下切削刀具刀体(1)实际受到的水平分力F水平合力与切削深度ap将呈现固定比例关系，当切削深度ap大于临界切削深度aplim时切削刀具刀体(1)自动退让，不发生过切。将优化后的进给量带入当前的数控程序，具体如图9所示。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具和方法，，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (6)
1.一种用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具，其特征在于，包括：
切削刀具刀体(1)、外壳(2)、第一前挡块(3)、第二前挡块(4)、紧固螺母(5)、弹簧(6)、芯轴(7)、调整块(8)、后挡块(9)以及安装螺栓(10)；
切削刀具刀体(1)与外壳(2)组成滑动副，在外壳(2)前端通过紧固螺母(5)安装第一前挡块(3)和第二前挡块(4)，用于对切削刀具刀体(1)进行限位；
切削刀具刀体(1)后部安装弹簧(6)，在外壳(2)后端通过紧固螺母(5)安装后挡块(9)，用于对弹簧(6)进行轴向限位；
芯轴(7)安装在弹簧(6)和后挡块(9)之间，对弹簧(6)径向进行限位；
调整块(8)安装在外壳(2)和后挡块(9)之间，调整弹簧弹力误差，并对弹簧(6)进行预紧；
外壳(2)上设置有安装螺栓(10)，通过安装螺栓(10)安装于立式车床刀架上。
2.根据权利要求1所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具，其特征在于，所述切削刀具刀体(1)与外壳(2)形成滑动副的面都进行精磨抛光处理；
弹簧(6)的选用确保水平切削合力与切削刀具刀体(1)呈预设的比例关系，同时调整块(8)调整切削刀具刀体(1)初始受力为最大背吃刀量下的水平切削合力，以保证当旋压箱底应轮廓度不佳导致背吃刀量过大时切削刀具刀体(1)能够即使受力退让，不造成过切。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具的用于整体旋压箱底自适应车削加工方法，其特征在于，包括：
核算各车削分力，为用于整体旋压箱底自适应车削加工刀具的设计定制提供数据支撑；
根据核算的各车削分力，计算水平合力；
设定临界切削深度aplim；
在临界水平分力F水平合力lim已经确定的情况下，若维持切削参数不变时，三向切削分力Fc、Fp、Ff均不会发生变化；
水平分力随着切削点法向与X轴夹角θ不断变化，切削刀具刀体(1)实际受到的水平分力F水平合力同样不断变化，不再是临界值，因此对切削参数随切削点法向与X轴夹角θ的变化而不断调整，从而控制实际水平分力F水平合力保持不变，即消除其他切削参数的影响，确保切削刀具刀体(1)实际受到的水平分力F水平合力与切削深度ap将呈现固定比例或单因素关系，当切削深度ap大于临界切削深度aplim时切削刀具刀体(1)自动退让，不发生过切；
所述切削参数包括：每转进给量和切削速度。
4.根据权利要求3所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工方法，其特征在于，所述切削分力Fc为主切削力，方向为水平方向与切削速度相反；Fp为切削背向力，方向为切削点法向，Ff为进给力，方向为切削点切向。三向切削分力Fc、Fp、Ff的计算一般有两种方法，分别为单位切削力公式和指数公式，具体如下所示：
单位切削力公式：
Fc＝Kc·ap·fr
Fp＝kp·Fc
Ff＝kf·Fc
其中，
ap为切深；fr为每转进给量；Kc为单位切削力；kp为背向力系数；kf为进给力系数；
指数公式：
其中，
ap为切深；fr为每转进给量；vc为切削速度；xFc、yFc、zFc、xFp、yFp、zFp、xFf、yFf、zFf为三向力指数；CFc、CFp、CFf为三向力系数；KFc、KFp、KFf为修正系数。
5.根据权利要求4所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工方法，其特征在于，所述根据核算的各车削分力，计算水平合力，计算公式如下：
将三向力重新分解合成为机床坐标系下的X、Y、Z轴三向力：
F水平＝Fp·cosθ+Ff·sinθ
F竖直＝Ff·cosθ-Fp·sinθ
Fc＝Fc
其中，
θ为切削点法向与X轴夹角，由切削轮廓决定；
其中F水平切削分力沿水平方向，即机床X轴方向，而F竖直切削分力和主切削力Fc为正压力，将影响切削刀具刀体(1)运动时产生的滑动摩擦力，因此切削刀具刀体(1)受到的水平切削合力如下所示：
F水平合力＝F水平-F竖直·μ-Fc·μ
其中，μ为滑动副的摩擦系数。
6.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求3至5中任一项所述的用于整体旋压箱底自适应车削加工方法的步骤。
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