槽形和球形坑前刀面刀具折断薄切屑作用的探讨

精密自动化金属切削加工中,薄切屑的折断问题是急待解决的问题。本文根据日本横滨国立大学提出的曲面形前刀面刀具,研制了槽形、球形坑等曲面形前刀面的刀具。通过实验和讨论,得出:双球形坑前刀面刀具折断薄切屑的作用最好,可折断最小进给量为0.03毫米/转的切屑,切深小于3.5毫米的范围内,均有良好的断屑效果。这对精加工的生产效率和加工质量有实际意义。     

排屑速度干涉对切削力影响的试验研究

设计了一组用“V”字形刀具横切工件的切削试验,以验证排屑速度干涉对切削力的影响．试验中,利用刀具上各点切削速度与工件半径的比例关系及刀具上切削部分前后两点对应工件半径差恒定的特点,通过改变工件半径来改变刀具上切削部分前后两点排屑速度差与刀具切削部分中点排屑速度的比（排屑速度的相对差）,从而获得较大的相对排屑速度大小改变量．试验结果表明,排屑速度干涉对切削力有显著影响,影响程度随排屑速度大小的相对差的增大而增大．     

数控车床加工切屑的控制

数车加工对切屑是有严格要求的。要实现理想车削,就要解决断屑的问题。切屑是否容易折断,与切屑的变形有直接联系。合理利用材料变形进行断屑、利用工艺手段进行断屑、利用数控机床特有的数控编程功能进行断屑,提高车削稳定性。     

横向卷曲“C”形屑的形成与折断

借助高速摄影技术，分析了横向卷曲“Ｃ”形屑的形成与折断过程，提出了一种新的切屑折断数学模型，并给出了断屑判据。     

矩形槽切削的切削力及切屑横向变形的研究

本文指出,矩形槽切削时的切削力可以看成由三部分组成:a、刀具主切削刃作直角自由切削产生的切削力;b、刀具副切削刃产生的切削力;c、切屑横向变形引起的切削力。通过分析表明,矩形槽切削时,切削力较自由切削时大的主要原因是由于切屑的横向变形受到限制而产生附加应力场,造成流屑过程中切屑两侧与工件已切槽侧壁发生严重摩擦所致,而刀具副切削刃产生的切削力几乎是可以忽略的。     

切屑的三维卷曲流动

提出切屑存在着三维卷曲,即上卷、侧卷和扭卷,并提出了一种新的描述三维切屑形态的数学方法和分析复杂前刀面(断屑槽)的几何形状对切屑形态影响的方法,最后通过试验进行了验证.     

轴向振动钻孔工艺参数对切削力的影响

在对轴向振动钻削过程进行运动分析的基础上，对轴向振动钻孔切削力进行了系统研究，给出了瞬时切削力和平均切削力的理论表达式。通过实验，获得了切削力和工艺参数之间的关系。研究结果表明，进给量和振动振幅是影响切削力的主要因素，切削速度和振动频率对切削力的影响较小，而频转比对切削力的影响很大。     

切削力的模糊预测

根据模糊数学原理，对切削力进行模糊预测，方法迅速有效。而且，由于模糊预测不受务因素不确定性的影响。从而避免了以往建立的切削力数学模型的局限性。     

中密度纤维板切削力的研究

用二次回归正交组合设计法安排试验，采用二次回归数学模型分别拟合单位宽度的切削力Ｆｘ法向力Ｆ与刀具磨损ｂ，刀具前角γ及切削厚度ａ之间的关系，试验分析表明Ｆｘ用二次回归曲线方程在水平ａ＝０．００１下显著，Ｆｙ的二次回归曲线方程在水平ａ＝０．１下不显著。     

低温冷风射流对断屑影响的实验

在机械切削中采用低温冷风射流代替传统切削液不仅能起到有效的冷却和润滑作用,而且能避免对环境的污染.为了弄清冷风射流下切屑的出流方式及特征,通过对45钢的干式切削和低温冷风切削对比实验,探讨了低温冷风射流对切屑折断的影响.实验表明,在有效冷风压力和温度范围内,冷风射流能有效地扩大断屑区域,而冷风的吹入角度对断屑的影响作用是不同的.通过实验获得了最佳的射流吹入角度、冷风温度影响范围和冷风工作压力范围,为工业化生产提供了依据.     

确定三维切削动态切削力系数的新方法

建立了三维切削的三维动力学模型，通过对切削过程的动态分析，给出了一种确定动态切削力系数的稳态切削参数解析新方法．该法适合于一般切削加工系统与条件，具有通用性，可以获得较完整的数据．比较现有的其他方法，表明二维切削的动态切削力系数是本方法所确定的三维切削的动态切削力系数的特例．最后给出正交切削和三维切削2个实例，并与前人的研究成果相比较，结果证明了该法的正确性．     

对称V形槽切削的切削力研究

经理论分析，在适当简化的基础上，采用数学、力学方法建立了对称Ｖ形槽直角切削的切削模型。在此基础上推导出了对称Ｖ形槽直角切削的切削力理论公式及切削方程式，并对切削力公式进行了实验验证，结果表明，当刀尖角较大时，理论预测值与实验值符合较好。     

自动线刀具断屑方法的研究

在自动线生产中，经常遇到的而且需要很好解决的一个重要问题就是可靠断屑问题，本文比较系统概述了现有自动线上断屑的基本方法，并且讨论了新的断屑方法和措施，指出各种断屑方法的主要特点，以及适用范围。为能够很好解决自动线生产中不同的切削条件下，切屑折断问题，提供方便，并且对断屑机理的深入研究，对切屑折断条件认识的进一步深化，对新型断屑槽、断屑装置的研制与开发等无具有十分重要的意义。     

拉刀使用中影响切屑形状的主要因素

在拉削过程中切屑形状的好坏直接影响加工表面的质量和拉刀的使用寿命,经过长期对拉刀的试拉实验以及用户使用情况反馈的总结,得出影响切屑形状的主要因素主要有6点:被拉削材料、齿升量、切削速度、容屑槽形状、刀刃形状、切削液。     

切削力理论计算公式局限性的探讨

切削力理论公式的计算值往往与实测值相差较大,本文采用多元线性回归方法,通过对实验数据的统计分析,导出了变形系数ξ,摩擦角β与切削要素αp,f,V之间的函数公式,阐明了经验公式与理论公式之间差别原因,分析了理论公式的局限性。     

梯形槽切削的切削力数学模型

根据对剪切面上应力状态的不同假设，分别建立了两种不同的梯形槽切削力数学模型。模型I假设剪切面上的应力满足平衡条件，模型Ⅱ假设剪切面为最大剪应力面。以此为基础，分别推导了相应的切削力理论公式及切削方程式。同时，进一步分析了非完整切深梯形槽切削的切削力。通过大量实验表明，按模型Ⅱ推导的切削力公式及切削方程式所预测的理论值与实验值具有较好的一致性。     

基于BP神经网络的切削力预报

切削力预报与控制直接影响切削加工的质量和成本.以多层前馈神经网络为基本结构,以误差反向传播算法(BP算法)为网络训练方法,借助VC 语言建立了切削力预报程序.通过引入共轭梯度法和拟牛顿法优化方法,解决了网络训练中局部最小和过早饱和问题,提高了神经网络的收敛速度和精度,实现了对切削加工过程中切削力的预报和仿真.通过对以两种难加工材料的铣削和磨削试验数据为基础的预报计算,发现传统经验公式方法预报误差偏大,最大相对误差达24.9%,而神经网络方法预报结果最大相对误差为2.01%,证明基于BP神经网络的切削力预报研究具有一定参考和应用价值.