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.     

切削特征量的模糊预报研究

在分析切削特征量及传统量小二乘回归法基础上，运用模糊理论建立了切削特征量模糊预报方法，研究结果表明，所建预报模型以有效地预报切削力等切削特征发削特征量的估计提供了新的参考。     

球头铣刀切削力的预报

针对球头铣刀铣削特点,采用微分化方法建立了球头铣刀切削力数学模型．通过对球 头铣刀铣削微元切削层参数的描述,分析了切削层厚度对球头铣刀主切削力的影响．为实现球 头铣刀切削力的准确预报及铣削工艺参数的优化奠定了基础．     

颤振切削金属纤维刀具破损监测的特征量研究

本文在实验基础上,对颤振切削金属纤维碍的刀具研究了在不同破损状态下的动态切削力在时域中的特征,证实动态切削力的方差σ_x~2和一步相关系数ρ_1对刀具破损十分敏感,他们随刀具破损的加剧而增大,以σ_x~2作为判别刀具破损是一个满意的特征量。实验还证明,以它作为预报指标是不必设置滤波器的。     

航空铝合金高速铣削加工的三维数值模拟

针对当前高速切削加工中模拟直角和斜角的有限元模型将变厚度切削层、螺旋形刀刃分别简化为等厚度切削层和直线形刀刃的不足,采用更接近实际的三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型,对航空铝合金7050 T7451进行了高速铣削加工数值模拟,得到了铣削过程的切削力、切削温度及切屑形状.通过高速铣削实验测得了切削力,在相同的切削条件下模拟结果与实验结果比较吻合,切削温度及切屑形状也与实际相符.研究表明,三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型可以准确模拟高速铣削加工过程,能够进一步用于研究切削参数与切削力、切削热之间的关系,进行切削参数及刀具寿命优化.     

基于单尖刀具和等效切削刃法的流屑角预报

将单尖刀具流屑角模型及其预报拓展到圆弧刃刀具中，提出了圆弧刀具的流屑角模型。此模型将任意刀具形状剖分为单尖刀具和纯圆弧切削刃两种情况，预报结果与Colwell法比较，表明这种方法具有较高的准确度，对于切削过程中切削力的预报和切屑的控制有一定的适用性。     

金属切削方程的物理推导

利用金属位错理论推导出切削应变率、切削力、切削热变化率以及新的切削方程式,其结论与金属切削实验结果有良好的一致性.     

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．     

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．     

金属单晶材料精密切削时切削力的研究

分析了金属单晶材料的力学特性，从理论上推算出精密切削金属单晶材料时切削力随金属单晶的晶面、晶向的变化规律，并通过切削实验得到验证。     

变速切削系统的振动响应特征

研究了变速切削系统的振动响应特征，理论分析和实验结果均表明，在发生再生型颤振时，变速切削系统的振动响应和动态切削力的频率随时间的变化规律和机床主轴转速随时间的变化规律相同；动态切削力为一宽频的激励信号，振动响应为一窄带的响应信号；动态切削力和振动响应的包络变动周期与机床主轴的变动周期相同。     

断续切削时动态切削力的研究

本文建立了动态切削力的数学模型。首次提出了动态切削中动态偏角的概念,把切削振动和动态切削力联系起来。并通过实验验证了理论模型的正确性。这对于研究机床动态性能与刀具破损的相互关系有重要意义。     

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。     

冷硬铸铁激光加热辅助切削实验研究

冷硬铸铁具有很高的硬度、强度和很好的耐磨性，但其切削加工性能很差。激光加热辅助切削是加工冷硬铸铁这种高硬材料的有效方法。进行了常规切削和激光加热辅助切削对比性实验研究，检测了切削力随切削深度和切削速度的变化规律，实验结果表明，激光加热辅助切削冷硬铸铁时切削力下降非常明显，接近50％；进行刀具磨损实验，加热辅助切削明显减轻了刀具的磨损，磨损量降低了24％，提高了刀具的寿命。     

面向数控机床运行状态的切削稳定性预测研究

切削加工过程中出现的颤振失稳现象,是限制机床加工质量和加工效率的主要因素。传统切削稳定性预测模型大多基于机床静止状态下的动力学特性,并采用恒定的切削力系数表征不同的切削条件。但在加工过程中,系统动力学特性和切削力系数会随着主轴转速等影响因素而变化,导致预测的切削稳定性叶瓣图在实际工程运用中出现偏差。针对机床运行状态下切削稳定性的准确预测问题,提出一种切削稳定性叶瓣图修正方法。该方法以刀具系统动力学特性与切削力系数为研究对象,首先建立主轴转速样本信息,将考虑转速效应的主轴轴承运行刚度写入机床有限元模型中,获取刀尖频率响应函数及其对应的各阶模态参数,以此结合模态拟合法和插值算法重构任意转速下的刀尖频响函数,同时以各切削参数为变量构建切削力系数响应面预测模型,进而将与转速对应的刀尖频率响应函数和不同切削条件下的切削力系数作为传统切削稳定性预测模型的输入,并通过结合自适应粒子群算法共同求解各转速下的极限切削深度,从而在全转速范围内绘制切削稳定性叶瓣图。将该方法应用于1台3轴立式加工中心的实际工序中,采用多组预测的无颤振切削参数进行切削实验,并通过切削力信号的频谱分析判定切削过程中未出现颤振,验证了稳定性叶瓣图修正方法的有效性,为无颤振切削参数的合理选择奠定了技术支持。     

木工用可转位封边刀及其切削性能

通过可转位封边刀高速铣削的单因素实验研究切削力的变化规律,采用正交实验法优选切削参数,并以正交实验数据为基础推算出其切削力公式且对公式的准确性进行了验证.     

车削加工过程中切削力的试验研究

运用DEFORM仿真软件对金属切削过程进行仿真实验,以金刚石为切削刀具,AISI52100淬硬钢为工件材料,采用正交仿真实验分析切削速度、进给量、切削深度对切削力的影响规律,并给出实验范围内的最优加工参数组合,当切削速度vc=120 m/min、进给量f=0.10 mm/r、切削深度为时ap=0.1 mm,切削力达到最小。最后运用回归分析方法建立切削力的经验模型,对得到的经验公式进行显著性检验,证明经验公式的可信性。     

动态切削力解析模型的研究

在动态切削时，动态切削力解析模型是由切削力变量的合力推导的。动态切削力可以用静态切削系数或动态切削系数来表示，这两种系数都可由稳态切削数据来确定。本文验证了提出的模型，颤振分析是在一个两自由度的切削系统中进行的，并证明了从理论上预测的稳定性极限与由试验获得的极限切削宽度完全一致。     

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。     

斜角切削流屑角及切削力的预测

本文在Venuvmod斜角切削模型的基础上,提出了一种预测(?)屑角及切削力的方法。理论计算和实验结果十分吻合,得出了若干有实际意义的结论。