超声振动辅助钻削生物骨钻削力研究

在临床骨外科手术中,医生通常需要对骨进行预钻孔,以便植入固定装置,但是,骨钻孔过程中钻削力过大或钻孔质量差,均会严重影响患者术后恢复速度.为此,对传统钻削与超声振动钻削生物骨进行对比试验,研究不同主轴转速、进给速度和超声振幅对钻削力大小的影响规律,分析骨钻孔入口质量情况.结果表明:超声辅助钻削可以有效降低轴向力,降幅约为23.65％,当增大主轴转速或降低进给速度,钻削力均随之减小;钻削力随着超声振幅的增加而减小;超声钻削可以有效改善钻孔毛刺情况,提高钻孔加工质量.     

液压式低频轴向振动钻削的实验研究

先对振动钻削进行简要的介绍,设计出振动钻削实验方案;利用实验室研制的液压低频轴向振动钻削实验系统,对铸铁、铝合金和碳钢进行振动钻削实验,根据所采集的负载扭矩与钻孔孔径尺寸值数据,对普通钻削与振动钻削之间的差异进行分析;证实了振动钻削具有降低钻孔负载扭矩、提高钻孔质量的结论。     

小直径深孔振动钻削系统设计与试验

振动钻削是解决小直径深孔加工的有效工艺途径之一。钻削效果的好坏主要民于振动系统的性能、钻头的设计和参数的选择,本文就这几个问题,设计了新型的 动系统和ＤＦ钻头,并进行了Φ６ｍｍ和Φ８ｍｍ深孔钻削试验,取得良好的工艺效果。     

变参数振动钻削微孔的最佳振动参数的非线性回归

提出了三区段变参数振动钻削微孔的新工艺 ;探讨了用非线性回归求取各区段最佳振动参数的方法 ;验证了以三区段最佳振动参数做变参数时 ,用振动钻孔可以全面降低微孔加工误差的优良工艺效果     

变参数振动钻削微孔的最佳振动参数的非线性回归

提出了三区段变参数振动钻削微孔的新工艺;探讨了用非线性回归求取各区段最佳振动参数的方法,验证了以三区段最佳振动参数做变参数时,用振动钻孔可以全面降低微孔加工误差的优良工艺效果。     

叠层材料变参数振动钻削模型与实验研究

简述了叠层材料的特点及其特点,分析了叠层材料的结构特点,接合了接合区和泛接合区的概念。在此基础上建立了叠层材料变参数振动钻削的加工模型,给出了3层叠层材料5区段变参数振动钻削加工方案。多种叠层材料的加工实验表明,采用变参数振动钻削工艺可明显改善加工指标,是合理有效的工艺方法。     

钻削力数学模型

从最简单的二元直角切削模型出发，根据理论、实验和经验三方面的综合，逐步建立了普通麻花钻钴削灰铸铁的钻削力数学模型，模型包含了钻头几何参数、切削用量、工件材料及钻头磨损各方因素，并经实验验证，证明其理论值与实验值基本吻合。     

超声振动辅助微小孔高速钻削技术研究

结合高速钻削和超声振动钻削优点,自行研制出超声振动辅助高速钻削机床。利用该机床,通过实验对比超声振动辅助高速钻削和普通钻削条件下加工工件的孔扩量、表面粗糙度和出孔、入孔毛刺等参数,研究评价超声振动辅助高速钻削性能。实验结果表明,相对于普通钻削,超声振动辅助高速钻削可实现φ0.1mm、深径比大于10的微细深孔加工,实验结果证明了理论与实验分析的正确性。     

基于超声振动钻削系统的换能器设计

为使超声振动钻削的换能器性能更加稳定,基于实验数据,提出解析法与有限元法相结合的模式对换能器进行设计,并进行阻抗分析和振动性能测试实验。结果表明,换能器前盖板输出端振幅达4.2μm,在陶瓷晶片工作温度低于70°C的状态下换能器可稳定工作13 h,且工作频率波动幅度小于130 Hz。测试结果验证了设计方法及思路的可行性,所提出的换能器设计方法可推广应用于一般超声振动钻削加工。     

大直径缸套功率超声振动珩磨装置的研制

介绍了功率超声振动珩磨装置,它是机、电、声一体化高新技术产品,是一种提高发动机缸套表面质量的新型加工设备,这种高新技术产品的组成及结构,可以广泛应用于机动车辆行业,详细地介绍了超声波发生器、换能器、变幅杆、弯曲振动圆盘、声振系统等各组成部分的工作原理及具体的设计和应用,最后,介绍它的优点,以便引起同行的重视,使这一高新技术产品尽快实现产业化并得到广泛的应用以便促进我国的民族产业的发展,适应加入WTO的需求,增加国际竞争力.     

超声振动透镜聚焦法激光打孔

提出了超声振动透镜聚焦法打孔的新的原理和方法。试验证明，激光打孔的精度和稳定性优于一般光锥聚焦法打孔。     

变振幅振动钻削提高微小孔入钻定位精度的研究

分析了微小孔钻头轴向振动入钻时特殊的动力学行为及其对入钻定位误差的修正作用。首次采用变振幅振动钻削的新方法，用直径为０．２８ｍｍ的高速钢麻花钻对１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ低碳合金钢进行了钻削实验，结果在提高钻头寿命的同时显著提高了微小孔的入钻定位精度，验证了这种新方法新颖优良的工艺效果。     

超声辅助振动工具阴极的超声振动装置研究

提出采用超声辅助振动工具阴极实现小初始加工间隙电解去毛刺加工。设计了一种安装在针阀体喷孔脉冲电流电解去毛刺试验装置的超声辅助振动阴极结构。对超声振动装置的超声波发生器和超声波振动系统进行了研究。通过针阀体喷孔电解去毛刺试验结果表明:超声辅助振动阴极结构有利于减小间隙误差,从而喷孔内入口处倒圆半径偏差得以减小,流量分散度有所降低。     

超声振动对铸造合金结晶过程的影响

通过水模拟试验，探讨了超声波发生器在工具头对不同直径铸件的作用效果，分析了超声波对ＺＬ１０２合金结晶过程的影响。     

功率超声加工中超声波发生器频率自动跟踪

为了解决超声振动系统谐振频带窄与振动系统频率漂移范围宽的矛盾,提出了PC机和单片机组成的频率跟踪系统.在此基础上将频率跟踪系统应用于功率超声珩磨加工,结果表明:此频率跟踪系统能稳定、实时地对振动系统的频率进行跟踪,使振动系统总工作在最佳的谐振状态,更好地实现了功率超声加工的工艺效果.     

微孔振动钻削机理

振动钻削是在钻削过程中给钻头或工件加以可控制的有规律的振动而形成的一种新的切削方法。它可以降低钻削过程中的切削力和切削热,从而大大提高了加工精度和表面光洁度,延长了刀具的使用寿命。本文着重分析研究了微孔振动钻削机理,并通过试验研究,获得了微孔振动钻削的良好工艺效果。     

超声手术刀振动特性分析

超声手术刀工作时的频率高达几万赫兹,即每秒振动几万次,容易产生疲劳损坏。介绍了超声手术刀的工作原理,并设计了一把工作频率在55.5k Hz左右的超声刀。然后,通过有限元分析软件ANSYS建模,对超声刀进行模态分析,得出它的固有频率和振型图,并进行谐响应分析,得到超声刀的振幅大小、应力应变参数以及谐响应曲线,研究超声手术刀在设计要求的谐振频率下的振动特性。通过有限元分析,超声刀在固有频率55053Hz下做纵向振动,在谐振频率55.5k Hz附近刀头振幅最大,刀头应力达到最大,刀身应力分布均匀。     

钻孔桩超声波探头微机控制及定位显示

本文结合实际课题介绍探头控制与定位显示算法以及针对工艺特点而采取的相应措施。