双金属带锯条锯削和的计算

建立带锯条刀齿模型定义锯削力，推出锯削力计算的实验公式，确定公式中各参数的意义和计算或取值方法，由此计算出来的锯削抗力和实验结果非学吻合。     

新型金刚石节块圆片锯的切割性能试验

对一种新型金刚石节块圆片锯进行了切割性能对比试验 ,分析了工艺参数对径向锯切力的影响 ,建立了锯切力计算经验公式。     

基于人工鱼群算法的混凝土锯切力预测模型

利用人工鱼群算法的基本原理,并根据金刚石锯片锯切混凝土的实验数据,建立金刚石锯片干切混凝土锯切力的预测模型,对比实验实测数据与预测模型,验证基于人工鱼群算法的混凝土锯切力预测模型的可行性。结果表明:人工鱼群算法预测锯切力与实验锯切力相比,平均相对误差只有2.58%,证明了所建立预测模型的准确性;人工鱼群算法的预测精度比多元回归分析法更高;由锯切力公式可知,影响锯切力的最主要因素为锯切深度,其次为进给速度,锯片的转速对锯切力影响较小。     

金刚石锯轮的磨损形及对锯削力的影响

根据作者在国外进行的大量试验，探讨了金刚石锯轮花岗岩时的磨损形式及对锯削力变化规律的影响，并分析了影响磨损形式及磨削力的主要因素。     

碳纤维复合材料高速钻削实验研究

研究了硬质合金钎焊金刚石钻头高速钻削碳纤维复合材料时钻削力、扭矩的变化规律,得到了进给量、切削速度对钻削力和扭矩的影响规律。对钻削力和扭矩实验结果进行了回归分析得到了钻削力和扭矩的指数公式。     

轴向低频振动辅助皮质骨钻削的钻削力和温升

为了研究轴向低频振动钻削方式在皮质骨钻削中对钻削力和温升的影响，基于一种自主研发的低频振动钻削设备，对常规和轴向低频振动辅助皮质骨钻削的钻削力和温升进行了实验，建立了钻削力和产热速率模型。实验结果表明：轴向低频振动钻削方式的进给力和转矩明显减小，温升降低了3~5 ℃；通过统计方法确定主轴转速是影响钻削力和温升的最显著因素，并进行了双目标优化。模型计算结果与实验数据趋势相吻合，可以认为轴向低频振动产生的钻头与骨组织周期性分离运动是钻削力和温升减小的主要原因。     

CFRP/铝合金叠层结构动态钻削力预测研究

建立了CFRP(carbon fiber reinforced plastics)/铝合金叠层结构制孔轴向力分阶段预测模型,提出一种面向分阶段的钻削过程描述方法。阐述了CFRP与铝合金的叠层方式,根据钻削过程中钻头所处位置确定不同的钻削阶段;在钻削过程分析的基础上,通过解析建模方法给出了叠层结构动态轴向力预测方法,并详细分析了模型公式中积分限的计算方法;进行了叠层结构制孔实验,测量分阶段的瞬时制孔轴向力。通过对比发现提出的预测模型与实验值吻合较好,能够准确预测CFRP/铝合金叠层结构制孔轴向力。     

金刚石锯轮的磨损形式及对锯削力的影响

根据作者在国外进行的大量试验,探讨了金刚石锯轮切花岗岩时的磨损形式及对锯削力变化规律的影响,并分析了影响磨损形式及磨削力的主要因素。     

金刚石涂层钻头钻削碳纤维增强复合材料钻削力和撕裂预测

通过全面实验进行了金刚石涂层钻头钻削T300和T800碳纤维增强复合材料的研究,并用测力仪系统和超景深显微镜对钻削力和出口撕裂进行了测试与观察。运用指数公式模型对钻削力实验结果进行了回归分析,得到了T300和T800钻削力与转速以及进给量的之间关系式,并对该方程进行了检验,验证误差值均小于6%;建立了出口撕裂因子与钻削力的关系;T800碳纤维增强复合材料的轴向力与撕裂因子呈负线性关系,T300的轴向力与撕裂因子呈正线性关系。     

木桩粉碎机关键部件设计与工艺参数分析

针对林地松线虫病松木木桩难以处理问题,设计一种木桩粉碎机,并对其关键部件舍弃式螺旋滚刀进行滚削力分析研究.首先,通过建立刀具滚削力学模型,分析木桩-刀具受力关系,确定进给速度、旋转速度和滚削深度作为影响滚削力的主要三因素;其次,基于BBD设计方法,运用Abaqus软件进行滚削力仿真计算,分析三因素交互关系,揭示滚削力变化规律;最后,获得滚削参数下滚削力的预测函数模型,函数模型校正决定系数为92.4％,同时进给速度60 mm/s、旋转速度1000 r/min、滚削深度15 mm时所受滚削力最小.实验结果表明:滚削力计算与实验结果偏差为14％～16.4％,说明函数预测准确性较好,分析方法对确定木桩粉碎机滚削参数具有工程参考价值.     

基于微细切削理论的微小孔钻削力预测模型和实验研究

在微细切削理论的基础上,对直径为0.5 mm及以下的微小孔钻削轴向力和扭矩的理论模型进行了系统研究,得出了计算钻削力大小的解析模型。通过一系列理论分析,建立了一种基于微细切削时材料变形机理为基础的计算模型。然后进行微小孔钻削实验,采集钻削力实验数据并统计分析,得出了各参数对钻削力的影响程度和影响规律。最后运用误差分析方法评价了理论计算模型的有效性和准确性。本研究成果对连续均质金属材料微小孔钻削的相关研究具有较高的参考价值。     

微小孔钻削过程轴向力和扭矩的模拟研究

对微小孔标准麻花钻钻削力进行研究,采用UG的驱动方程曲线功能建立微小孔标准麻花钻并测量相关角度,建立钻削过程的简化模型;利用金属成型有限元仿真专用软件DEFORM 3D对微小孔钻削过程的轴向力和扭矩进行了研究。将仿真结果与传统经验公式及实验数据进行了对比,结果表明：DEFORM分析的简化模型结果表明加宽后的横刃对钻削过程中轴向力的贡献远远大于经验数据,该简化模型在仿真结果的准确性上优于经验公式,更接近于实际情况。     

新型金刚石节块圆锯的切割性能试验

对一种新型金刚石节块圆片锯进行了切割性能对比试验,分析了工艺参数对径向锯切力的影响,建立了锯切力经验公式。     

基于DEFORM-3D的金属锯切过程力能仿真研究

运用金属切削力学理论与方法对圆锯机锯切过程的力能参数进行理论计算,得到锯切过程的平均锯切力和平均锯切功率。基于DEFORM-3D软件建立金属锯切有限元模型,仿真得到平均锯切力值,与理论计算得到的平均锯切力误差为3.5%;实验得到圆锯机主电动机锯切过程中的平均锯切功率值,与理论计算得到的平均锯切功率误差为3.8%。力能参数理论计算、DEFORM-3D有限元仿真、实验测试数据对比,表明用DEFORM-3D有限元研究金属锯切机理是一种可行的方法,为锯切机理的研究提供了参考。     

巧锯硬材料

使用手用钢锯条锯削如工具钢、弹簧钢等材料时,由于所锯材料硬度较高,锯削时使部分机械能迅速转化为热能,所以锯齿极易变钝,有时锯截材料需更换几根锯条,浪费大,工效低。为了适应锯截较硬材料的需要,我们采用了先在锯条前段用比常速快两倍左右的往复速度进行锯削约10个来回,接着在锯条中段按上法锯削,再在后段同样进行锯削,然后又回到前段同样进行锯削,依次类推,不断分段进行快速锯削。这样,虽然同是一根锯条,但如此分段锯削,在每段上的锯     

机器人旋转超声钻削与机床钻削CFRP/铝合金叠层构件切削力对比实验研究

针对现有机器人钻削叠层构件时存在颤振显著、钻削力大等问题，采用超声加工与机器人加工相结合的技术，实现CFRP/铝合金叠层的高效低损伤加工方法。开展了机器人旋转超声钻削(RRUD)、机器人钻削(RD)和机床钻削(MD)叠层构件钻削力对比实验。实验结果表明，与机床钻削相比，机器人钻削的钻削力显著恶化，钻削CFRP和铝合金时最大增幅分别达到28.19%和61.73%。旋转超声振动的引入有效抑制了钻削力的增大，当主轴转速为5000r/min时，机器人旋转超声钻削力接近机床钻削。     

PCD钻头钻削碳纤维增强复合材料的切削力研究

利用PCD钻头对碳纤维复合材料钻削力进行试验研究。通过单因素试验的方法得到切削参数对切削力的影响规律;通过多元线性回归得到钻削轴向力的经验公式,应用SPSS软件对经验公式进行方差分析;对经验公式进行显著性检验,回归方程非常显著,回归模型可以为钻削轴向力提供预测。     

TC4钛合金低频振动钻削切屑形态和钻削力研究

为研究TC4钛合金低频振动钻削过程中切屑形态与钻削参数和振动参数对钻削力（轴向力和扭矩）的影响规律，基于一种自主研制的低频振动刀柄，分别采用单因素法和正交试验法对钛合金进行了低频振动钻削试验，分析了不同钻削条件下的切屑形态和钻削力，建立了轴向力和扭矩的经验公式，并对钻削力的影响因素进行直观分析与方差分析。结果表明：试验系统在低频振动钻削TC4钛合金时，振幅与进给量之比接近临界断屑值0.81时断屑可靠，排屑顺畅；低频振动瞬时钻削力呈现出规律的正弦波形，钻削力动态分量远大于普通钻削，轴向力和扭矩均值可比普通钻削分别降低10%~15%和15%~20%；进给量对钻削力影响最为显著，振幅次之，钻削速度影响最小；建立的振动钻削经验模型误差保持在10%以内，可以较为准确地对该试验系统所选参数范围内的钻削力进行预测。     

基于Deform 3D的钻削力仿真研究

采用大型有限元分析软件Deform 3D对普通麻花钻的钻削力进行了仿真研究。给出了仿真中涉及的相关技术与关键参数的设置原则,进行了钻削测力试验,并以试验数据为基准,将仿真数据和传统经验公式的计算数据进行了对比与分析。结果表明:有限元法对钻削力的仿真数据已接近试验值。     

大直径薄壁超声锯管机的设计研究

通过对超声振动锯削过程中切削力的变化特性、超声锯削振动频率的分析研究，建立了超声振动锯削管材动力学模型，研究设计了大直径薄壁超声锯管机，并对超声振动频率对切削力大小、下料质量及锯条使用寿命等有关技术参数进行了试验研究，为大直径薄壁管件下料探索了一条新途径。