狄寶晶

（長安大學工程機械學院，西安710064）

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“切削層變形的觀察和測量”的計算機輔助實驗教學

狄寶晶

（長安大學工程機械學院，西安710064）

摘要：根據多年教學經驗，打破傳統(tǒng)教學模式，總結并建立了“切削層變形的觀察和測量”的計算機輔助實驗教學?！扒邢鲗幼冃蔚挠^察和測量”是大學機械制造專業(yè)金屬切削原理課的重要內容，也是機制專業(yè)學生認識和掌握切削機理的重要環(huán)節(jié)之一，在機械制造業(yè)中具有很強的實用性。以往采取的數據處理方法繁瑣且準確性差，數據分析不直觀，導致學生對復雜、抽象的教學內容理解困難。該課采用計算機輔助教學后，有效改變了此狀況，學生的學習興趣濃厚，學習成績也獲得了大幅提升。

關鍵詞：計算機切削層變形切屑厚度測量

切屑形成過程及切削層變形規(guī)律是研究切削加工中各種物理現象（切削力、切削溫度、刀具磨損、加工表面質量等）的基礎，因而研究切削層變形具有十分重要的意義。

1 測量方法

顯微鏡測厚法，即把二維切削所獲得的切屑根部磨片放在目鏡有刻度尺的金相顯微鏡下測量其切屑厚度圖（見圖1），從而計算出各種條件下的變形系數ξ （ξ=αch/αc，αch為切屑厚度，αc為切屑層厚度）。

圖1 金相顯微鏡下測量切屑厚度

2 變形系數與進給量關系曲線圖

金相顯微鏡：目鏡10×，物鏡8×，放大系數0.016，變形系數ξ=（ach1+ach2+ach3）÷3×016÷ac。

其他參數：刀具主偏角κr為90°，切削速度V為170m/min，切削深度ap為3mm。根據計算機提問，輸入各改變進給量值：f1=1mm/r、f2=2mm/r、f3=3mm/r、f4=4mm/r、f5=6mm/r、f6=8mm/r。

表1為輸入改變進給量時各切屑厚度測量值，圖2為計算機輸出變形系數與進給量的關系曲線圖。

表1 輸入改變進給量時各切屑厚度測量值

圖2 變形系數與進給量關系曲線圖

3 變形系數與切削深度關系曲線圖建立

刀具主偏角κr為90°，進給量f1為1mm/r，切削深度ap為3mm。根據計算機提問，輸入改變切削速度值：V1=7 . 5m/min、V2=22 . 5m/min、V3=30m/min、V4=50m/min、V5=60m/min、V6=95m/min、V7=170m/min、V8=210m/min、V9=240m/min。

表2為輸入改變切削速度時各切屑厚度測量值，圖3為計算機輸出變形系數與切削深度的關系曲線圖。

表2 輸入改變切削速度時各切屑厚度測量值

圖3 變形系數與切削深度關系曲線圖

4 總結

圖2說明隨著進給量的增加變形系數是條單調下降的曲線，圖3說明隨著切削速度的增加變形系數是條馬鞍形曲線。

參考文獻

［1］周澤華.金屬切削原理［M］.上海：上?？茖W技術出版社，1998.

［2］狄寶晶.金屬切削DBJ計算機輔助分析與計算系統(tǒng)使用說明書.

［3］趙芝眉，丁儒林.金屬切削原理實驗指導書［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1986.

應用軟件

［1］狄寶晶.金屬切削DBJ計算機輔助分析與計算系統(tǒng)，中國軟件登記中心，軟著登字第0000715號，1995.

"The Observation and Measurement of Cutting Layer Deformation" Computer Aided Experiment Teaching

DI Baojing
（College of engineering and mechanical engineering,Chang'an University, Xi'an 710064）

Abstract:The author of this paper, according to the teaching experience of the course for many years, has broken the traditional teaching mode and has established the computer aided experimental teaching of "The observation and measurement of cutting layer deformation". The observation and measurement of cutting layer deformation, it is the important content of the metal cutting principle in University machinery manufacturing. It is also one of the important links in the mechanism of students' understanding and mastery of cutting mechanism. In the past, the data processing method is tedious and the accuracy is poor, the data analysis is not intuitive. Students' understanding of complex and abstract teaching content is difficult. After the class uses Computer Assisted Instruction, effectively changed this situation, students learning interest, a substantial increase in performance.

Key words:Computer,Cutting layer deformation,Chip thickness measurement