麻花钻后刀面建模方法的优化

在分析和研究麻花钻锥面刃磨法、变导程螺旋面刃磨法及螺旋锥面刃磨法的基础上,提出了横刃及圆柱螺旋线扫掠法,并构建了其数学模型。该方法预先设计横刃,以横刃及螺旋线复合扫掠的方法构建主后刀面。采用该方法得到了麻花钻直线主刀刃和理想的横刃及后角值分布;解决了采用变导程螺旋面刃磨法钻芯强度较弱以及采用锥面刃磨法存在的主后刀面"翘尾"现象;解决了两主后刀面磨削自然形成横刃形状的可控性。     

麻花钻螺旋面刃磨的研究

在分析螺旋面刃磨法的基础上,提出了运用螺距合成的原理,取代传统螺旋面刃磨法中的凸轮机构,通过设置步进电机的不同转速,可以对麻花钻后刀面进行螺旋刃磨和变导程螺旋刃磨。给出了相关的理论依据,实验证明此方法比传统螺旋面刃磨法更具实用价值。     

麻花钻后刀面螺旋面刃磨法的三维实体建模

介绍了后刀面为渐开螺旋面麻花钻常用的两种刃磨方法,根据麻花钻的钻刃曲线方程及普通螺旋面刃磨法原理、变导程螺旋面刃磨法原理,建立了普通螺旋面刃磨法的数学模型;提出了在UG环境下用普通螺旋面刃磨法和通过Lagrange插值法实现的变导程螺旋面刃磨法刃磨麻花钻后刀面的三维实体建模方法,解决了螺旋面刃磨法三维实体建模的难题;并且利用草图与表达式功能实现其参数化建模,为麻花钻进行几何设计、制造、切削性能分析和对钻削过程进行仿真研究奠定基础。     

基于UG的标准麻花钻三维实体建模

建立麻花钻的三维实体模型是对麻花钻进行几何设计、制造、切削性能分析和对钻削过程进行仿真研究的基础。基于麻花钻的制造过程,介绍了在三维软件UG环境下,根据标准麻花钻的相关参数进行三维实体建模的方法,采用椭圆弧代替螺旋槽截形生成前刀面,分析了后刀面锥面刃磨法,在此基础上采用改进的新型锥面刃磨法建立后刀面模型,完成麻花钻实体模型。     

麻花钻新型螺旋锥面刃磨法的研究

在锥面刃磨法和螺旋面刃磨法的基础上提出了改进的螺旋锥面刃磨法,建立了后刀面方程,并在三维软件中对三种刃磨方法得到的圆周后角进行了比较,证明经过改进的螺旋锥面刃磨法的圆周后角分布进一步改善.     

麻花钻锥面磨削方法数学模型的建立

采用锥面磨削方法刃磨麻花钻,可改善麻花钻的切削性能,显著提高麻花钻的切削效率、耐用度和使用寿命,有利于保证工件的加工精度和表面质量。锥面磨削法刃磨麻花钻的关键是建立后刀面方程,据此编制计算机床坐标值的程序,研制麻花钻刃磨机床。本文针对锥面磨削方法中麻花钻后刀面方程的建立作比较深入的研究。     

非共轴螺旋后刀面微钻的五轴联动刃磨方法及其钻削性能研究

微细钻头的几何结构是影响刀具钻削性能和微孔加工质量的关键因素。非共轴螺旋面钻尖由连续的螺旋后刀面组成,相比平面钻尖能有效的提高刀具的刃磨效率及其钻削性能。针对非共轴螺旋面钻尖,推导后刀面形成过程中螺旋运动发生线的位置方程,建立了基于砂轮和钻头接触线的后刀面数学模型。根据六轴数控工具磨床的运动原理,提出非共轴螺旋后刀面五轴联动刃磨方法。分析砂轮与螺旋槽之间的相对运动关系,提出微细钻头螺旋槽的数控加工方法。进行非共轴螺旋后刀面微钻的刃磨试验,验证了该刃磨方法的可行性。进而采用制备出的具有相同几何结构参数的平面、锥面和非共轴螺旋面微细钻头进行不锈钢钻削试验,结果表明非共轴螺旋面和锥面微钻的钻削力、后刀面磨损明显小于平面微钻,并且非共轴螺旋后刀面微钻的横刃磨损程度小于平面和锥面微钻。研究证实了所提出的五轴联动刃磨方法可以有效地制备出较高钻削性能的非共轴螺旋后刀面微细钻头。     

麻花钻刃磨新方法——变导程螺旋面刃磨法

提出一种麻花钻刃磨新方法———变导程螺旋面刃磨法 ,研究了其原理并推导了设计公式。     

麻花钻锥面磨削方法的研究

采用锥面磨削法刃磨麻花钻的后刀面,可显著提高刀具的耐用度和使用寿命,有利于保证工件的加工精度和表面质量。锥面磨削法刃磨麻花钻的关键是建立数学模型(后刀面方程),据此编制计算机床坐标值的程序,研制刀具刃磨机床。文中针对锥面磨削方法中麻花钻后刀面方程的建立进行了比较深入的探讨。     

麻花钻的数学建模与后角的测量

提出了标准麻花钻内锥面刃磨法的建模方法,在分析麻花钻几何结构的基础上,确定了麻花钻后刀面和钻尖后角的计算公式,并利用MATLAB软件分析了其变化规律以及各刃磨参数对麻花钻后角的影响。     

基于钻削刀具后刀面刃磨方程建立的研究

采用锥面磨削法刃磨钻削刀具的后刀面,可显著提高刀具的使用寿命,有利于保证工件加工精度和提高工件表面质量。利用数控加工设备进行锥面磨削或者进行锥面磨削设备的研制中,关键是数学模型（后刀面方程）的建立;据此编制和计算机床坐标值的程序、对刀具刃磨机床进行研制。针对锥面磨削方法中钻削刀具后刀面方程的建立和有关参量的计算作深入的研究。并以该后刀面方程完成刀具刃磨机床的初期开发研制。     

In situ metal tip sharpening of scanning probe microscopes

This article demonstrated a new approach for fabrication and sharpening of metal tips of scanning probe microscopes. Experimentally, a metal tip was heated and melted by a focused laser light. The tip was then sharpened by a strong electric field and consolidated as the laser was turned off. With a low‐vacuum and a high‐voltage source, a 25‐µm indium‐coated platinum wire was sharpened to a tip with diameters below 50 nm. The minimal tip radius by this method is estimated to be below 1 nm. With this technique, in situ tip sharpening for SPM would be possible. SCANNING 34: 76–79, 2012. © 2011 Wiley Periodicals, Inc.     

三次曲线的软件插补方法

提出了一种三次曲线的软件插补方法——割线法。介绍了该方法的基本原理,导出了割线斜率的递推公式,并给出了具体的软件实现方法。该方法已在螺旋刃球头立铣刀的实际刃磨中得到应用,证明了其正确性和可行性。     

超声振动和切削液联合作用下的刀刃非物理锐化

超声辅助切削和切削液的联合使用能减小切削力和降低表面粗糙度,试图说明其机理,目的是为开发精密和超精加工技术打下基础。超声辅助切削和切削液的联合使用,从性质上改变了刀刃施加给工件表面的作用力,包括摩擦力和压力：在无切削液情况下,刀刃切入时,前刀面和后刀面施加给被切削面的摩擦力方向是指向刀刃;在有切削液情况下,刀刃切入时,前刀面和后刀面施加给被切削面的摩擦力方向是背向刀刃。背向刀刃的摩擦力,相对于指向刀刃的摩擦力而言,会导致剪切角增大,等效于更锋利的刀刃所产生的剪切角;切削液的存在使得刀刃施加给工件的力更加集中,等效于圆角半径更小的刀刃所能达到的效果;切削液在刀尖部位的压力分布不利于工件表面产生微裂纹。也就是说,超声辅助切削和切削液的联合使用起到了更锋利即更小圆角半径刀刃所起的效果,称之为非物理锐化。     

关于砼搅拌车螺旋叶片设计研究

根据搅拌筒前锥、圆柱、尾锥三部分螺旋叶片的功能,规划出三部分螺旋叶片的叶片型式。确定三部分叶片之根部和顶部的螺旋线线型,重点给出搅拌筒圆锥螺旋叶片根部和顶部螺旋线数学方程,并利用三维软件Pro/E的关系参数表达式来实现叶顶、叶根螺旋线。通过边界混合命令建出圆锥对数直纹斜螺旋面,为螺旋叶片的设计建模提供了理论基础。     

使用目标多特征识别的纳米纤维制造在线监测系统

针对电纺丝成型纳米级纤维工艺中因供料速度与电压值不匹配而出现的不稳定现象-流涎,提出了基于目标多特征识别的纳米纤维制造在线检测系统来提高纳米纤维成型质量的稳定性并实现纤维直径的可控性.首先,使用工业CCD对喷头出口处的泰勒锥进行连续图像采集,并对其进行锐化、滤波、阈值分割等预处理;然后,用目标多特征识别算法对泰勒锥的周长、面积和锥高等特征进行识别,实现对泰勒锥的形态和大小实时判别;最后,以判别结果作为控制系统的反馈信号,实时在线调节供料模块或电源模块驱动供料速度与电压达到匹配.实验结果表明,当电压为8 kV,系统能在0.43 s后达到稳定,从而维持泰勒锥形状稳定,无流涎现象,得到直径均匀的纳米纤维.提出的方法有效地解决了电纺纳米纤维直径不均匀和不可控制的难题.