“切削力确立与经验公式建立”的计算机辅助分析及数据处理

为了提高学生应用切削力经验公式解决实际问题的能力,提出了“切削力确立与经验公式建立”实验课计算机辅助教学新模式,即在大学机械制造专业金属切削原理的实验课实施新的计算机辅助分析、计算机辅助数据处理教学方法.详细介绍了建立3个经验公式的过程,以及独创的切削深度与切削力计算机辅助二维分析图、进给量与切削力计算机辅助二维分析图的应用情况.计算机辅助“切削力确立与经验公式建立”的应用,不仅解决了以往数据处理存在的繁琐、准确性差、耗费时间长、数据分析不直观等难题,还有助于学生对复杂抽象的切削力及切削力与3个切削用量的深层量化关系等内容的理解.该教学模式还可为相似的专业实验课的教学改进提供新思路.     

“切削温度确立及经验公式建立”的计算机辅助实验教学

根据多年教学经验,打破传统教学模式,总结并建立了"切削温度确立及经验公式建立"的计算机辅助实验教学。切削温度随着切削速度、切削深度、进给量变化关系的确立及切削温度经验公式建立,是大学机械制造专业金属切削原理课的重要内容,也是机械制造专业学生认识和掌握切削机理的重要环节之一。该课采用计算机辅助教学后,有效改变了以往采取的数据处理方法繁琐且准确性差,数据分析不直观,学生对复杂、抽象的教学内容理解较困难的问题,大大提高了学生的学习兴趣和学习成绩。     

“切削层变形的观察和测量”的计算机辅助实验教学

根据多年教学经验,打破传统教学模式,总结并建立了"切削层变形的观察和测量"的计算机辅助实验教学。"切削层变形的观察和测量"是大学机械制造专业金属切削原理课的重要内容,也是机制专业学生认识和掌握切削机理的重要环节之一,在机械制造业中具有很强的实用性。以往采取的数据处理方法繁琐且准确性差,数据分析不直观,导致学生对复杂、抽象的教学内容理解困难。该课采用计算机辅助教学后,有效改变了此状况,学生的学习兴趣浓厚,学习成绩也获得了大幅提升。     

“刀具磨损及V-T关系确定”的计算机辅助分析及数据处理

为了便于确定切削用量与刀具耐用度关系,开发了“刀具磨损及V-T关系确定”计算机辅助分析及数据处理软件,得到了刀具耐用度经验公式V=Cv/Tm,该经验公式在机械制造业中实用性很强,克服了以往数据处理方法繁琐且准确性差、数据分析不直观的缺陷.刀具耐用度经验公式的建立是机械制造专业金属切削原理课的重要内容,学生对复杂、抽象的教学内容理解较困难,采用该软件进行计算机辅助教学后,学生的学习兴趣浓厚,学习成绩大幅提高.     

纯铁材料精密切削过程切削力及表面粗糙度研究

采用正交试验法,开展纯铁材料精密切削过程切削用量对切削力和表面粗糙度影响规律的试验研究,建立了切削力和表面粗糙度经验公式。结果表明,试验结果与经验公式预测值间的误差小于20%,经验公式能够用于预测纯铁材料精加工过程中的切削力和表面粗糙度。切削深度对切削力的影响最大,其次是进给量,切削速度对切削力的影响最小;进给量是影响表面粗糙度的最主要因素,其次是切削深度,切削速度对粗糙度的影响最小。上述研究成果将为精密加工弱刚性纯铁工件工艺参数的优化奠定技术基础。     

同等力学性能的非调质钢与调质钢切削力对比研究

采用正交试验方法,对比研究了同等力学性能的非调质钢与调质钢的切削力,分析了切削用量对切削力的影响,建立了切削力经验公式。试验结果及分析表明:在相同切削用量下,除了背向力两组异常数据外,非调质钢的三向切削力均小于调质钢;非调质钢与调质钢的切削力随刀具进给量、切削深度、切削速度的变化规律相同,符合传统的切削理论;所建立的非调质钢切削力经验公式经检验,高度显著,置信度达到99%;经验公式预测值与实测值非常吻合,两者之间的误差在3%-8%之间。     

切削力信息处理系统

本系统在车床上对切削参数ap，f进行计算机数据采集与处理，一般切削8刀就可在微机上显示并打印出切削力F和ap，f的关系公式F=CFa^Xpf^Y。本系统大大提高了实验数据的处理效率和可靠性，相应地也可建立很多新型材料的切削力实验公式。     

基于FEM的三维切削力预报研究

采用大型有限元分析软件Deform3D建立了三维切削的切削力预报模型并对车削的切削力进行了预报。为了验证预报结果的准确性,进行了车削的测力实验,并将预报的结果、理论公式和传统的经验公式在相同切削条件下的计算结果与实验结果进行了对比分析。其结果表明采用有限元方法进行三维切削力的预报是可行的。     

基于正交试验的高速切削淬硬模具钢的切削力研究

通过正交设计方案,对淬硬到60HRC的冷作模具钢Cr12MoV进行高速车削切削力试验,分析了切削用量和刀具变量对切削力的影响规律,并建立了切削力的经验公式。得到如下结论:切削用量中,切削速度对切削力影响最小,进给量和背吃刀量对切削力影响较大;三个方向力中,轴向力最小,径向力和主切削力相接近,与常规切削相比,径向力偏大;小刀尖圆弧半径的PCBN刀具是进行高速切削淬硬钢时的理想刀具;经验公式预测值与实测值之间存在约5%-20%的误差。     

高强钢高效车削切削参数对切削力影响研究

D6AC高强度钢强度高、韧性好,是一种在众多领域应用广泛的难加工材料。文章从实现D6AC高强钢粗加工高效切削的角度,采用正交试验方法,研究其高效车削加工时切削用量三要素对切削力影响的显著性,根据试验结果利用极差分析和灰色关联分析获得了各个切削用量对切削力影响的显著性顺序,建立了各个切削分力及切削合力的经验公式并进行了检验,结果表明切削力经验公式具有良好的准确性。     

导电加热切削有限元仿真及试验研究

正交回归试验建立的导电加热切削加热电阻经验公式表明,加热电流对加热电阻的影响最大。利用加热电阻经验公式进行了有限元分析,归纳出加热电阻焦耳热产生温升的经验公式。结合三维切削模型和Umbrello本构方程,对导电加热切削的切削力和温度场进行了三维有限元仿真及试验验证。加热电流I≥160A时可以得到较小的切削力;切削变形区的切屑处温度最高;最佳切削温度对应的最佳加热电流为168～190A。     

高速车削Inconel 718切削力的试验研究

为了研究高速切削Inconel 718的切削力经验公式和各切削参数对切削力的影响显著程度,应用涂层硬质合金刀具对Inconel 718进行了正交车削试验,得到了硬质合金刀具车削Inconel 718的切削力经验公式。分析结果表明:对切削力影响最大的因素是进给量,切削深度和切削速度对试验结果的影响依次减弱。用涂层硬质合金刀具KC5510精车Inconel 718时,采用小进给量、小切削深度、高切削速度可以得到小的切削力,取得良好的切削效果。     

奥氏体不锈钢平面铣削切削力和表面粗糙度试验研究

应用均匀试验设计方法,在较宽切削速度范围内,对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行平面铣削试验研究。通过指数回归和二次多项式回归分别建立了切削力和表面粗糙度经验公式,采用分层多目标优化方法获得了M20硬质合金刀具切削1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢时的优化切削参数。试验结果表明,本文采用的试验设计方案和建立的切削力和表面粗糙度经验公式是合理可行的。     

Inconel625高速车削过程切削力有限元仿真研究

切削力是衡量材料切削加工性能的重要指标。针对航空材料Inconel625可切削性较差的问题,应用有限元仿真软件DEFORM-3D建立硬质合金刀具高速车削Inconel625的三维模型。通过设计正交试验获得切削力仿真数据,根据极差分析,确定切削三要素对切削合力的影响程度:切削深度最大,进给量次之,切削速度最小;应用遗传算法(Genetic Algorithm)建立硬质合金刀具高速车削Inconel625的指数型切削力经验公式,利用拟合优度验证了该公式的可靠性。     

GH4169插铣参数对切削力的影响规律研究

为了优化高温合金GH4169插铣加工过程中的切削参数,采用正交试验法进行高温合金GH4169的铣削试验。基于试验法建立了切削力与切削参数之间的经验公式,分析了各切削参数对切削力的影响规律。运用方差分析法检验了经验公式的显著性。结果表明:F_x、F_y、F_z都随着切削速度V_c、每齿进给量f_z、径向切深a_e的增大而增大;三个方向的切削力受径向切深a_e的影响最大,其次是切削速度V_c,每齿进给量f_z的影响最小,且Z方向切削力F_z大于X、Y方向切削力F_x、F_y。     

切削力的实用计算方法

<正> 在金属切削中,切削力有着重要意义,它是设计和使用机床、夹具、刀具的基本依据。切削力的大小可采用理论公式及经验公式两种方法来计算。但由于金属切削过程本身的复杂性,目前还没有成熟的理论计算公式供选用。现有公式算出的切削力与实测相差甚远;经验公     

低温切削BT20钛合金切削力的研究

研究了低温厦常温切削BT20钛合金切削力的变化，并建立了切削力经验公式，为钛合金铣削的切削用量的选择提供了理论依据。     

“车刀角度测量及标注角度建立”的计算机辅助实验教学

外圆车刀标注角度是认识其他各类复杂刀具的基础。它的测量角度多且复杂抽象,过去采取的数据处理方法繁琐且准确性差,数据分析不直观,导致学生对复杂、抽象的教学内容理解较困难。该课采用计算机辅助教学后,有效地改变了此状况,大大提高了学生的学习兴趣和学习成绩。     

WC-Ni3Al硬质合金切削奥氏体不锈钢的切削力及磨损研究

采用正交试验法对WC-Ni3Al硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢过程中的切削力及磨损性能进行研究,并对切削深度、进给量以及切削速度对切削力的影响进行分析。利用指数回归分析建立主切削力的经验公式,结合切削用量显著性分析对主切削力进行了对比分析。试验表明:切削深度对切削力的影响最大;与WC-Co硬质合金相比,WC-Ni3Al硬质合金刀具的切削力以及后刀面磨损均优于WC-Co刀具。     

PCBN刀具断续干式切削淬硬钢Cr12MoV切削力研究

基于正交试验设计,使用PCBN刀具进行断续干式车削淬硬工具钢Cr12MoV试验,测得在不同切削参数下的切削力.运用极差分析与方差分析方法,研究各切削参数对断续切削时瞬态冲击力与准静态切削力的影响.应用SPSS软件对准静态切削力进行分析,得出准静态切削力的经验公式.研究结果表明：断续切削方式下,在切削参数中,背吃刀量对瞬态冲击力有显著影响,切削速度和背吃刀量均对准静态切削力影响较大;经验公式对准静态切削力的预测平均误差约为6.3％.