金属切削在高度自动化和无人参与的情况下,向着提高金属切除率方向发展。这需要非常可靠的切削加工过程。但由于连续切削中的切屑控制问题,自动生产线或单机设备的非正常停机率相当高,严重影响其效能的发挥。随着各类三维槽型刀片的广泛应用,合理选用刀片槽型并准确预报其切削性能成为解决上述问题的关键。 本文在已有的研究成果基础上,通过对三维槽型车刀片断屑机理及基于网络的断屑预报系统的研究,为实现连续切削中切屑的有效控制奠定坚实的基础。主要研究内容包括: 首先,本文进行了三维槽型车刀片断屑槽型结构的研究,根据切屑控制理论与Colwell法则,获得了构成三维槽型车刀片断屑槽的六种典型槽型的等效断屑槽型参数,建立了四种典型槽型断屑效应的评价模型。 其次,从对三维槽型车刀片断屑槽型的数学描述入手,在已取得的三维槽型车刀片切屑形成与折断机理的研究成果基础上,进行了三维槽型对切屑形成与流动约束作用的研究,建立了三维槽型对切屑约束作用点及切屑卷曲方向角的预报模型,实现了四种典型槽型对切屑约束作用点及切屑卷曲方向角的预报。 采用最大应变理论,建立了基于三维槽型对切屑约束作用的切屑流动、卷曲与折断预报模型,实现了三维槽型切屑上向卷曲半径和横向卷曲半径的预报。从而为基于网络的断屑预报系统的研制奠定了理论基础。 针对切屑形成、卷曲与折断过程的复杂性、不确定性和模糊性,以已有的切削试验为基础,建立了基于半经验预报模型的切屑折断矩阵。 最后,采用Java语言的JSP技术和基于数据驱动控制的双向推理机制,建立了基于网络的断屑预报系统,实现了基于网络的多用户同时访问与切屑折断在线预报。 以上研究为进行刀片槽型优化设计及具有自主知识产权的三维复杂槽型车刀片产品的开发提供了依据。