正交切削变形区的研究

本文对正交切削过程的力学边界条件提出合理的假设,用滑移线场理论建立了考虑切削刃钝圆影响的切削变形区模型。根据滑移线场运动学可容条件的要求,推论出在第一变形区与第二变形区之间及第一变形区与第三变形区之间存在着另外两个变形区。本文指出:已加工表面后流现象是由负后角参加切削造成的;切削刃钝圆一般能使切屑卷曲半径增大。通过对速度场的分析,证明所建立的滑移线场不仅满足静力学的可容性,而且也满足运动学的可容性。     

用滑移线场理论研究新的切削模型

本文通过对力学边界的实验结果进行数学模型化,提出了新的切削边界应力分布形式,根据这种应力分布形式,用滑移线场理论建立了考虑切削刃钝圆影响的切削模型。由滑移线场静可容条件,用试探法确定了切削刃钝圆上分流点的位置;用速度混合边界条件建立了切削区的速度场,根据滑移线场运动学可容条件的要求,推断出切削区存在着另外两个接近均匀场的变形区。本文认为已加工表面的“后流”现象主要是负后角参加切削所造成的。通过对     

正交切削下切屑卷曲半径的研究

通过采用滑移线场理论，建立一个种正交切削模型，使用这一模型，从理论上预测了切屑卷曲半径。这种预测值又通过了实验验证，结果表明：理论预测曲线与实验值有较好的一致性。本文还研究了一些切削参数对切屑卷曲影响规律及切屑卷曲过程的机理。     

正交切削下切屑卷曲半径的研究

通过采用滑移线场理论，建立了一种正交切削模型，使用这一模型，从理论上预测了切屑卷曲半径。这种预测值又通过实验验证，结果表明：理论预测曲线与实验值有较好的一致性。本文还研究了一些切削参数对切屑卷曲影响规律及切屑卷曲过程的机理。     

正交切削变形区的力学研究

对正交切削过程的力学边界条件进行合理假设。根据力学边界条件构造金属切削过程塑性变形区的滑移线场和速度场。     

基于等效切削刃的切削力预报模型

提出了一种新的切削力预报模型。考虑了切削过程变量如切削深度与进给量,以及刀具几何参数如副切削刃及刀尖圆弧半径的影响,获得稳态切削条件下斜角切削时的切削力预报公式。对铝合金和中碳钢作了车削实验,证明预报的切削力符合实验测量结果。     

非对称V形刃斜角切削切削力和流屑角的理论预测

用最小能量法建立了非对称Ｖ形刃斜角切削的切削模型，预测了非对称Ｖ形刃斜角切削的流屑方向和切削力，并进行了实验验证，。结果表明，理论预测值和实测值符合得比较好。     

基于等效切削刃的切削力预报模型

提出了一种新的切削力预报模型.考虑了切削过程变量如切削深度与进给量,以及刀具几何参数如副切削刃及刀尖圆弧半径的影响,获得了稳态切削条件下斜角切削时的切削力预报公式.对铝合金和中碳钢作了车削实验,证明预报的切削力符合实验测量结果.     

圆弧刃切削的切屑流向研究

应用最小能量法建立了圆弧刃切削的切削模型，预测分析了其流屑方向，进行了试验验证．实验结果表明，理论预测值与实测值吻合得较好，为进一步设计断屑糟型奠定了基础．     

对极薄切削若干问题的分析

针对超精密切削的实现条件，即锋利的金刚石刀具和高精度、高刚性的切削机床及其他周边技术的支持，对极薄切削进行了分析．在其他加工条件固定时，金刚石刀具的刃口钝圆半径影响稳定切削时的切削厚度，进而影响切削变形、切削力、切削温度、刀具磨损和已加工表面质量．最小切削厚度的获得是反映超精密切削加工水平的重要标志，因此对极薄切削进行分析具有重要意义．     

刀具侧面散射光对刀具半径测量的影响

当用散射光测量刀具刀刃半径时，刀具侧面的表面粗糙度将对其产生严重的干扰，本文从理论上分析了刀具侧面表面粗糙度所引起的散射光和由刀刃半径所引起的散射光的大小及分布，同时给出了对金刚石刀具测量的实验结果。     

刀具的切削刃结构和立铣刀的数学模型研究

利用微分几何的基本原理 ,研究复杂形状刀具的建模方法 ,建立了立铣刀类刀具的数学模型 ,并分析了刀刃螺旋角的物理意义、作用和通用数学模型 ;研究了球面上、锥面上、圆弧面上等螺旋角切削刃螺旋线的数学模型。为复杂形状刀具的设计、数控加工及检验提供了理论方法和依据。     

圆弧刃刀具切削力的试验研究

对新设计的一种在圆弧刃上带有前角的圆形刀片进行了切削试验研究，分析了圆弧刃刀片的切削力情况，并根据直角自由切削的试验结果，对切削力从理论计算与试验结果作了对比分析。推导出了圆弧刃刀具切削力的实用计算方法。该方法计算简单，可方便地用于现场。     

基于ABAQUS的钛合金稳态切削模拟

本文基于ABAQUS软件的Johnson-Cook材料模型以及ALE网格划分技术对钛合金稳态切削加工过程进行了有限元模拟,并研究了钛合金的切屑成型过程、切削层的塑形应变以及工件温度的分布,从切屑形状上看,模拟结果与试验结果基本吻合。在此基础上分析了不同切削前角、切削深度和切削速度等参数对切削力的影响,发现在一定范围内适当增大切削前角或减小切削深度有利于切削的进行,此外切削速度的变化在一定范围内对切削力影响较小。     

基于切削试验的切屑折断预报

通过切削试验,获得了刀具主要偏角,切削速度和工件材料牌号对切屑的极限进给量和极限背吃刀具的影响规范及其经验公式,并根据切屑折断面线建立了判断发屑是否折断知识库和切屑折断预报系统。     

一种基于FTS车削的微切削力模型

机械加工中的切削力模型建立对于研究工件表面形貌成型,探究切削理论有着深远的意义。在微切削加工领域,伺服车削通常用来加工自由曲面,但是考虑到尺寸效应,传统宏观领域的切削力模型无法真实地描述切削过程。针对微切削加工领域,提出了一种切削力模型,模型充分考虑了最小未成型切屑厚度,刀具切削刃钝圆以及工件对后刀面回弹引起的摩擦力。由于切削深度不同,所对应的切削原理也不同,将切削过程分为多个区域建模。当刀具切入工件后,随着切屑厚度的减小,切屑在前刀面分别经历宏观剪切、大负前角切削以及耕梨过程,而同时工件未切下的部分在后刀面的进一步作用下形成已加工表面,对应上述过程,将分为4个区域建模。最后,基于自主设计的能够精确测量两个方向切削力的快刀伺服装置(DFT-FTS)设计实验。     

提高可转位球头立铣刀加工表面质量研究

建立了可转位球头立铣刀周刃与端刀搭接方法的数学模型 ,利用该模型可计算出搭接处附近所加工出的表面的几何形状误差、周刃修型的控制参数 ,提出了减少加工误差的措施 ,并给出了计算实例。