木塑复合材料车削力测量实验研究开题报告

1. 研究目的与意义

本实验的目的：

木塑复合材料在当今社会已经快成为必不可少的材料，木塑复合材料的不像金属那样高的硬度，所以用金属的车削理论不能完全适用，在加工上就会遇到一些难点，散热也不好，比如切屑的形状及运动轨迹和、加工面的质量、加工速度等。切削力是研究木塑复合材料切削机理的重要组成之一，通过切削力的研究可以解释一些内在原因，提高工件的切削的质量。所以对木塑复合材料的车削力研究实验也迫在眉睫。本实验是测量木塑复合材料切削加工的条件下，车削力的大小。通过对切削速度、进给量、切削深度的选择以及刀具的选择测量实际加工中车削力的大小（本实验选取切削速度vc取20~300m/min、进给量f取0.1~0.3mm/r、切削深度ap取1~3mm，刀具选用硬质合金刀具），并通过多次实验观察车削力的变化规律，为今后木塑复合材料的车削加工的工艺参数和加工效率以及加工质量提供理论依据。

本研究的意义：

2. 国内外研究现状分析

1997年南京林业大学曹平祥教授用拉丁方正交表安排试验,进行切削力的研究。分析切向力fx和法向力fy与切削厚度、刀具角度、刀具材料及刀具磨损等因素之间的关系。得出结论：刀具前角对切向力影响最大,具有非常显著的影响；刀具材料和切削速度对切向力的影响与刀具锋利程度有关,当刀具锋利时,切削速度影响显著,刀具材料不显著;当刀具磨损变钝之后,两因素的作用正好相反。

天津大学汪文津、王太勇等利用bp神经网络建立了车削过程中切屑形态的神经网络预测模型，模型的输入层为切削速度、进给速度、切削深度，输出层为切屑形状，并且建立了切屑形态的三维模型。

2001年南京林业大学戴丽进行竹集成材切削表面质量研究,通过测量竹集成材试件加工后的表面粗糖度来分析切削方式和切削参数对试件表面质量的影响。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

(1)掌握典型木塑复合材料（如mdf）的与切削力相关的力学性质；

(2)理解压电式测力仪测量车削力实验的基本原理；

4. 研究创新点

切削力的大小与刀具的材料、工件的材料、切削速度、主轴转速、切削深度有关，根据国内外研究现状，发现对木塑复合材料在数控车床上的车削力研究很少。特色与创新：

1.本研究采用木塑复合材料这种新型环保材料为研究对象。

2.目前国内外对该新型木塑复合材料车削力大小的研究尚未见报道。