基于OpenGL和Pro／E的轴向振动钻削仿真技术的研究

提出将虚拟现实技术应用于轴向振动钻削仿真系统中,该系统以VC+ +为开发平台,采用Pro/E对钻头部件进行几何建模;利用Rhino转存为3ds文件格式;利用OpenGL和VC+ +将3ds文件导入仿真环境,用重画技术和动态双缓冲技术对动态物体进行行为建模;从而模拟整个轴向振动钻削过程.     

低频轴向振动钻削的变角切削特性

在对轴向振动钻削的变角切削原理简要分析的基础上,结合普通麻花钻的几何结构,研究了轴向振动钻削情况下振动参数对主切削刃和横刃工作角度的影响规律,然后进行了硬铝(2Al2)的低频轴向振动钻削试验,并对试验中的钻削力和孔径尺寸进行了测量.研究结果表明:低频振动钻削时,轴向振动能够优化钻尖的工作角度、改善切削状况,从而减小了最大横向力,提高了内孔尺寸精度.     

深小孔超声振动钻削轴向力的仿真与实验研究

建立深小孔轴向振动钻削加工仿真分析模型,针对轴向力通过DEFORM-3D有限元软件进行了超声振动钻削与普通钻削仿真,对两组仿真结果进行分析比较,并在超声轴向振动钻削装置上对不锈钢板进行了深小孔振动钻削和普通钻削实验,利用压电传感器测量了振动钻削和普通钻削加工的轴向力。实验结果与仿真结果对比表明:仿真结果与实验结果偏差低于8%,超声振动钻削的平均轴向力小于普通钻削的平均轴向力,钻削过程平稳。     

GH4169高温合金轴向超声振动钻削加工实验研究

针对GH4169高温合金材料钻削加工困难、表面质量和加工精度要求高等难题,基于在普通车床上实现超声振动钻削加工的思想,设计了一套轴向超声振动钻削加工系统。利用该系统对GH4169高温合金材料做了轴向超声振动钻削与普通钻削的对比实验。结果表明:在不同的转速和振幅下,轴向超声振动钻削相对于同一实验条件下的普通钻削,可明显提高孔的加工质量,且在切屑形态和孔表面形貌等方面均有较大改善。     

GFRP低频轴向振动制孔的钻削力特性和套料钻磨损分析

GFRP的套孔钻削过程中极易产生分层、撕裂等加工损伤,其与轴向钻削力直接相关。为提高GFRP的制孔质量,采用新型金刚石薄壁套料钻,结合低频轴向振动加工技术,建立单颗磨粒的运动学模型和动力学模型,试验研究GFRP制孔中的轴向力变化规律,并对套料钻的烧焦概率、自动落料率进行分析。结果表明：对比常规钻削,低频振动钻削时的瞬时进给量和轴向力比常规钻削时的大,且随着振幅的增加,轴向力也随之增大;低频振动钻削和常规钻削时的轴向力皆随进给速度的增加而增大,随主轴转速的升高而降低。同时,低频振动钻削时磨粒间断性地参与钻削,大大降低了套料钻的烧焦概率,提高了其自动落料率,自动落料率高达88.24%,可实现GFRP的连续批量制孔。     

进给量对超声振动钻削力的影响研究

在振动钻削加工原理的基础上建立了振动钻削过程中平均钻削力的数学模型,在超声轴向振动钻削试验装置上进行了0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢的普通钻削和振动钻削的钻削力测量试验,通过试验分析了进给量对钻削力和钻头磨损的影响规律。试验结果表明,振动钻削过程中的钻削力明显减小,钻削力曲线更加平缓;振动钻削过程中,随着钻头进给量的增大钻削力逐渐增大,钻头磨损加剧。     

深孔超声轴向振动钻削装置的设计与研究

根据振动切削机理对超声振动钻削和普通钻削进行了分析和比较,设计出一种在摇臂钻床上加工小直径深孔的超声轴向振动钻削装置.并分析了超声振动钻削装置设计中的一些关键技术问题,为在摇臂钻床上加工小直径深孔提供了一种新的工艺方法.     

基于传递函数辨识的超声辅助微钻削轴向力动态模型

超声辅助微钻削过程中的动态钻削力严重影响刀具磨损以及微孔质量。通过建立动态钻削力模型,对超声辅助微钻削过程中的钻削力进行预测与控制,以达到提高刀具寿命以及微孔质量的目的。提出一种基于传递函数辨识的轴向力动态模型建立方法。在UAMD中,根据不同进给量时的钻削参数得到轴向力时间响应参数;通过系统辨识的方法对钻削系统进行建模,得到轴向力的原始传递函数模型;根据初步验证的结果和对传递函数频域的分析,采用多项式拟合的方法对模型的极点和增益进行修正;将优化后的数学模型转化为状态空间,得到超声辅助微钻削的轴向力动态响应模型。实验结果表明：优化后的动态模型与实验轴向力的时域响应吻合程度高。     

低频振动切削理论与实践

本文系统地阐述了低频振动切削技术理论，具体地讨论了推广应用的技术关键。     

骨钻孔钻削力与钻削温度的研究综述

骨钻孔手术是关键的外科手术之一,广泛应用于修整骨折及颅骨开孔等方面.在骨钻孔手术过程中,医疗钻头与骨组织相互作用,不可避免地产生钻削力和钻削温度,从而导致不同程度的骨损伤.基于当前研究现状,综述了实验法和仿真分析法2种骨钻孔研究方法;阐述了医疗钻头钻削温度的产生、测量及其影响因素;分析了钻头参数、钻头设计及超声辅助钻削...     

转矩电动机动态特性的有限元分析与实验研究

转矩电动机在将电信号转换为机械输出信号的过程中起着至关重要的作用。借助有限元分析方法,对转矩电动机的动态性能进行分析,得到其气隙中的磁通量、电枢上产生力的计算方程。在剖析转矩电动机结构的基础上,利用气隙的物理特性,求取气隙中磁阻的模型,并利用气隙中的磁阻,计算气隙中的磁通量。通过磁通量得到电枢上产生的力,进而建立了电枢的平衡方程。通过反馈弹簧组件的实体和有限元模型,构建反馈弹簧的刚度模型以及喷射管的转动刚度模型。采用细钢丝臂和反馈弹簧等,设计了反馈弹簧和喷射管测试装置,测试了反馈弹簧和喷射管的频率响应。根据电磁学的基本原理,分析在输入电流作用下转矩电动机的磁场分布和喷管偏转情况。实验结果表明：在分析反馈弹簧和电枢的动态响应时,所提方法的分析结果与实验结果的最大偏差度分别为3.95%和6.86%。说明所提方法能够准确分析转矩电动机的动态性能,为进一步研究转矩电动机提供了参考。     

Mechanical model for predicting thrust and torque in vibration drilling fibre-reinforced composite materials

Delamination is a dramatic problem associated with drilling fibre-reinforced composite materials (FRCMs), which, in addition to reducing the structural integrity of the material, also results in poor assembly tolerance and has the potential for long-term performance deterioration. The key to solving the problem lies in reducing the thrust force of drilling. In this paper, a theoretical analysis for predicting mean values of thrust and torque in vibration drilling FRCMs is presented. The model is based on mechanics of vibration cutting analysis and the continuous distributions of thrust and torque along the lip and the chisel edge of a twist drill. The result of a simulation study has shown a very good agreement between the theoretical predictions and the experimental evidence. On the same cutting conditions, the thrust and the torque by the vibration drilling method are reduced by 20–30 percent, compared with conventional drilling.     

LS-DYNA在板料成形仿真中的应用

讨论了LS-DYNA自适应方法在板料成形分析中的一般过程；基于LS—DYNA的板料成形有限元分析分为前处理、求解和后处理；前处理设置单元属性、构建模型、划分网格、定义接触、初始条件、载荷及约束、求解时间和输出文件等。再用LS—PREPOST查看结果，动画模拟过程，得出能量、应力等变化曲线。并以板料的半球件成形为例进行了分析和验证。     

API圆螺纹油管接头上扣与拉伸过程的有限元应力分析

抗滑脱和抗粘扣是衡量 API圆螺纹油管使用性能的两个重要指标。满足 API标准的圆螺纹油管在使用过程中仍然存在粘扣甚至滑脱等事故。通过对 API圆螺纹油管上扣与拉伸过程的有限元应力分析,探讨了影响螺纹接头抗滑脱强度和抗粘扣性能的主要因素,并提出了相应的改进措施。     

超声振动钻削减摩机制研究与试验分析

在振动钻削加工原理的基础上建立振动钻削过程中平均摩擦力的数学模型,分析动载荷对平均摩擦力的影响规律。在超声振动钻削试验装置上对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢进行了普通钻削和超声振动钻削试验,对比分析了孔壁表面粗糙度、钻头磨损形貌和切屑形状。结果表明:超声振动钻削能够减少平均摩擦力;通过观察加工后钻头与孔的表面形貌,超声振动钻削钻头磨损程度低,孔壁表面粗糙度值小,具有更好的断屑、排屑性能。     

拉杆对短芯棒拔制影响的有限元分析

借助ANSYS软件显式动力模块建立了短芯棒拔制三维有限元模型,动态模拟了拔制的整个过程,根据三维有限元钢管的轴向应力分布规律分析了实际生产中产生震纹的成因,芯棒的位置不断变化是产生振纹的最主要因素.文中并就拉杆刚度、拉拔速度对芯棒位置变化的影响进行了进一步研究,所得到的结果可为消除抖纹提供参考.     

高速电磁阀磁场有限元分析与电磁力计算

应用电磁场分析软件对高速电磁阀电磁作用力进行有限元分析计算.自行设计了电磁阀响应特性试验装置,对电磁阀响应特性进行试验研究.试验结果表明：仿真计算与试验结果有较好的一致性.     

双拐曲轴内高压成形过程的有限元分析

在分析目前曲轴制造工艺现状的基础上,指出了现有工艺方法的缺陷。介绍了国内外曲轴内高压成形技术及其模拟技术的发展,给出了双拐曲轴内高压成形工艺的有限元分析结果,指出内高压成形技术作为一种先进的成形工艺,可以用来制造空心曲轴等具有较大膨胀量的非对称结构零件并具有广泛的应用前景。