D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1995.05.008 第17卷第5期 北京科技大学学报 Vol.17 No.5 19950 Journal of University of Science and Technology Beijing 0t1995 金属切削过程声发射机理 唐英)顾崇衔)孙荣平)陈克兴) 1)北京科技大学机械工程学院，北京1000832)西安交通大学机械系 摘要研究了金属切过程的声发射机理，建立了正交切削条件下的金属切削过程声发射理论模 型，即声发射信号能量与切削参数间的关系模型.通过车削加工过程声发射检测实验，证实了模 型的正确性. 关键词声发射，切削，模型 中图分类号TG501 Acoustic Emission Mechanism in Cutting Process Tang Ying)Gu Chongxian2)Sun Rongping)Chen Kexing) 1)College of Mechanical Engineering,USTB,Beijing 100083.PRC 2)Department of Mechanical Engineering,Xi'an Jiaotong University ABSTRACT The mechanism of Acoustic Emission phenomenon in cutting process is studied.A analytical model relating the acoustic emission signal energy content to the cutting process parameters in orthogonal metal cutting is presented.Its correction is confirmed by the result of experiments carried out in turning process. KEY WORDS acoustic Emission,cutting,model 机械加工过程中的切削状态监测是CMS质量保证系统的一个模块，研究金属切削过程 的声发射机理，探讨声发射技术应用于切削状态监测的可行性是一项有现实意义的工作·在 金属切削过程中，如果合理选择刀具角度及断屑槽角度，可避免切屑缠绕，碰撞工件和刀 具，也可将第三变形区的声发射能限制在最小值·所以，金属切削过程的声发射源主要来自 于山斗：（①）第一变形区材料的剪切变形；(2)第二变形区切屑的二次变形及与前刀面的摩 擦.刀具的碎裂和折断是异常切削状态的又一主要声发射源，本文主要讨论正常状态下的声 发射机理， 1金属切削过程声发射理论模型 工件材料被剪切及沿前刀面连续滑动变形过程中产生声发射能，其实质是材料晶体间的 1994-09-24收稿 第一作者女27岁博士第 17 卷 第 5 期 北 京 科 技 大 学 学 报 1望巧 年 10 月 Jo um a l o f U n ive rs i t y o f S d e n c e a n d Te ch n o fo g y Be ij l n g V d 。 17 N d 。 5 《) d ` 1臾巧 金属 切削过 程声发射机理 唐 英 ’ ) 顾 崇街 2) 孙 荣平 ” 陈克 兴 ’ ) l) 北京科 技大学机械工程 学院 , 北京 l仪洲粥3 2) 西 安交通 大学机械 系 摘要 研究了 金属切削过程 的声 发射机理 , 建立了 正 交切削条件下的金属切 削过程声发射理论模 型 , 即 声发射信号能量 与切削参数 间的关系模型 . 通过车削加工过程声发射检测实验 , 证实了模 型的正确性 . 关健 词 声发射 , 切削 , 模型 中图分类号 T G 50 1 A co us t i c E代isI s i o n M ce h a ins m i n C ut t ign P or 岛 s aT n g iY n g l ) G u hC on 笋i a n Z ) uS n R on 卯i叩 ’ ) hC 朗 五飞义 i gn ’ ) ) C o l l e g e o f M e e h a n i c a l E n g i n e e r i n g , U S T B , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , P R C 2 ) D e P a rt me n t o f M e c h a n i e a l E n g i n e e r i n g , X i ’ a n Ji a o t o n g U n i v e rs i t y A B S T R A C T T h e m e c h a n i s m o f A e o u s t i e E m i s s i o n P h e n o me n o n i n e u t t i n g P r o ces s 1 5 s t u d i比 . A a n a l y t i e a l m o d e l r e l a t i n g t h e a co u s t i e e m i s s i o n s ig n a l e n e r g y e o n t e n t t o t h e c u t t i n g P r o e s s P a r a me t e rs i n o r t h o g o n a l me t a l e u t t i n g 1 5 P r e s e n t e d . I t s co r r e e t i o n 1 5 co n if rm e d b y t h e r es u lt o f e x P e r ime n t s e a r r i e d o u t i n t u rn i n g P r o e e s s . K E Y W O R D S a co u s t i e E m i s s i o n , e u t t i n g , m o d e l 机械 加 工过 程 中 的切 削状 态监 测 是 C IM S 质 量保证 系 统 的一 个模 块 . 研究 金属 切削 过程 的声发 射机 理 , 探讨声 发射技 术 应用于 切 削状 态监 测 的可行性 是一 项有 现 实意义 的工作 . 在 金属切 削过 程 中 , 如果合 理 选择 刀 具 角度 及 断 屑槽 角 度 , 可 避 免 切 屑 缠 绕 , 碰 撞 工件 和 刀 具 , 也可将 第三 变形 区 的声 发射 能限制 在最 小值 . 所 以 , 金 属切 削过程 的声 发射源 主要来 自 于 1, 2 :] (l )第 一 变形 区 材 料 的 剪 切 变形 ; ( 2) 第 二 变 形 区 切 屑 的二 次 变形 及 与 前 刀 面 的 摩 擦 . 刀 具 的碎 裂和 折 断是异 常切 削状 态 的又一 主要 声发 射源 . 本 文主要 讨论正 常状态下的声 发 射机理 . 1 金属切 削过 程声发射理论模型 工 件材 料被 剪切及 沿前 刀 面连续 滑动 变形 过程 中产 生声 发射能 , 其 实质是 材料 晶体间 的 l望)4 一 o 一 24 收 稿 第一作者 女 27 岁 博 士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1995. 05. 008