1.一种基于切屑型态观测和评估的拉刀几何参数优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、对拉刀的前角γ、槽底圆弧半径r和后角α进行选优；

1‑1.设定候选的若干个切削深度h、拉削速度v、前角γ、槽底圆弧半径r和后角α；

1‑2.准备各个候选的前角γ对应的候选刀齿；设定拉削进给量为工件长度的1/5，针对各候选刀齿分别进行拉削试验；

拉削试验的过程如下：

以切削深度h、拉削速度v对工件进行拉削；达到预设的拉削进给量后，刀齿立即以3倍的拉削速度v回退到初始位置，使切屑型态保持原状；针对候选的各个切削深度h、拉削速度v的所有组合，仅进行多次重复拉削；

根据拉削试验中的切削力F、拉削后的工件表面粗糙度Ra，构建经验公式如下：

式中，γ0为前角初始值；α1，α2，β1，β2，β3，τ1，τ2，τ3均为拟合系数；

在切削深度h、拉削速度v不变的情况下；按照切削力F与拉削后的工件表面粗糙度Ra平方和从小到大对不同的前角γ进行排序；

1‑3.准备各个候选的槽底圆弧半径r对应的候选刀齿；设定拉削进给量为工件长度的

1/2，针对各候选刀齿分别进行拉削试验；

根据拉削试验中的所得切屑的曲率半径均值ρ和长度L，构建经验公式如下：

式中，r0为槽底圆弧半径的初始值，k1，k2，λ1，λ2，λ3，σ1，σ2，σ3为均拟合系数；

在切削深度h、拉削速度v不变的情况下；按照曲率半径均值ρ和长度L的和从小到大对不同的槽底圆弧半径r进行排序；

1‑4.准备各个候选的后角α对应的候选刀齿；设定拉削进给量为工件长度的4/5，针对各候选刀齿分别进行拉削试验；记录拉削试验中每次拉削后产生的切屑的鳞刺生成面积N；

在切削深度h、拉削速度v不变的情况下；按照鳞刺面积N与切削深度h的比值从小到大对不同的后角α进行排序；

步骤2、进行多齿切屑观测评估

2‑1.根据前角γ、槽底圆弧半径r和后角α不同候选值的排序情况，优先排序靠前的若干个前角γ、槽底圆弧半径r和后角α，进行任意组合，得到多种参数不完全相同的候选刀齿；

2‑2.针对每种候选刀齿均进行多齿的拉削试验；分别测量每种候选刀齿拉削得到的工件表面的表面粗糙度；表面粗糙度越小，说明候选刀齿的几何参数越优异。

2.根据权利要求1所述的一种基于切屑型态观测和评估的拉刀几何参数优化方法，其特征在于：步骤2‑2中，多齿的拉削试验具体为使用三个相同的刀齿依次排列来进行拉削试验。

3.根据权利要求1所述的一种基于切屑型态观测和评估的拉刀几何参数优化方法，其特征在于：步骤2执行后，执行步骤3，具体如下：步骤3、进行多齿变间距测试；

3‑1选取多个齿间距的候选值，并以不同的齿间距候选值分别进行多齿的耐用试验；

耐用试验的过程如下：使用多个刀齿持续进行拉削作业，直到刀齿的刃带宽部分，记录拉削次数；拉削作业过程中，工件的被切削面与拉削方向倾斜设置；刀齿在切入工件的位置的切削深度比切出工件的位置的切削深度小5μm；

3‑2.按照拉削次数从大到小对不同的齿间距的候选值排序，筛选出最佳的齿间距。

4.根据权利要求1所述的一种基于切屑型态观测和评估的拉刀几何参数优化方法，其特征在于：步骤3执行后，执行步骤4，具体如下：步骤4、进行多齿变槽深测试；选取多个容屑槽槽深的候选值，设定拉削进给量为完整拉削工件，针对不同容屑槽槽深的刀齿分别进行多齿的拉削试验；根据不同容屑槽槽深的刀齿加工后工件被加工表面的表面粗糙度和拉削力，确定容屑槽槽深的最优值。

5.根据权利要求1所述的一种基于切屑型态观测和评估的拉刀几何参数优化方法，其特征在于：采用的模块化拉削刀齿切削及切屑观测装置，包括一体化夹具模块(700)、刀齿安装模块(800)、X轴驱动模块、高速相机模块(5)、底座(1)和龙门架；龙门架和X轴驱动模块均安装在底座(1)上；所述的刀齿安装模块(800)安装在X轴驱动模块上，用于安装一个或多个进行性能测试的刀齿；X轴驱动模块用于驱动刀齿安装模块(800)水平移动，实现刀齿的拉削运动；一体化夹具模块安装在龙门架上，且位于X轴驱动模块的正上方，用于装夹被拉削的工件；一体化夹具模块能够调节被拉削工件的高度和角度；

所述刀齿安装模块(800)包括滑移平台(801)、限位压紧块(802)、刀齿安装块(803)、通用底板(804)和三向力传感器(805)；通用底板(804)通过三向力传感器(805)安装在滑移平台(801)上；限位压紧块(802)固定在通用底板(804)上；通用底板(804)上安装有沿滑移平台(801)运动方向依次排列的多个刀齿安装位；刀齿安装位用于安装刀齿安装块(803)；刀齿安装块(803)与刀齿安装位通过螺栓连接，且能够沿滑移平台(801)运动方向调节位置；

限位压紧块(802)用于对位于首端的刀齿安装块(803)进行限位；所述的高速相机模块(5)固定在龙门架的侧部，且朝向刀齿安装模块(800)上的刀齿安装块(803)，用于记录拉削的动态过程。

6.根据权利要求5所述的一种基于切屑型态观测和评估的拉刀几何参数优化方法，其特征在于：所述的龙门架由顶部横梁(6)和两个支座组成；支座由支撑梁(4)和两根立柱(3)组成；两根立柱(3)的底端均与底座(1)固定；两根立柱(3)的顶端与支撑梁(4)的两端分别固定；两个支座上的支撑梁(4)的中部与顶部横梁(6)的两端分别固定。

7.根据权利要求5所述的一种基于切屑型态观测和评估的拉刀几何参数优化方法，其特征在于：所述的一体化夹具模块(700)包括夹块(701)、角度微调模块(702)、转接板(703)、Z轴精密滑台(704)、气动夹具模块(705)；Z轴精密滑台(704)安装在龙门架上；角度微调模块(702)通过转接板(703)安装在Z轴精密滑台(704)的滑移板上；气动夹具模块(705)安装在角度微调模块(702)的角度调节块上；气动夹具模块(705)采用夹持气缸；夹持气缸的两个夹持部与两个夹持块(701)分别固定；Z轴精密滑台(704)调节工件在竖直方向上的位置；角度微调模块(702)调节工件的角度。

8.根据权利要求5所述的一种基于切屑型态观测和评估的拉刀几何参数优化方法，其特征在于：所述的X轴驱动模块包括基座、第一端板(2)、第二端板(9)、滑块(10)、导轨(11)、驱动电机(12)和丝杠；第一端板(2)、第二端板(9)分别固定在基座的两端；两根导轨均固定在基座上，且位于第一端板(2)与第二端板(9)之间；两根导轨(11)上均滑动连接有滑块(10)；刀齿安装模块(800)中的滑移平台(801)与各滑块(10)固定。