石材加工用金刚石锯锯条的应力分析

针对金刚石带锯锯条在使用中易产生疲劳裂纹这一问题较详细地分析和计算了锯条的受力状况及内应力状况，并应用有限元法对锯齿局部应力进行了计算，最后提出了防止产生疲劳裂纹的有关措施。     

锯割石材金刚石锯条有限元分析

目的 研究金刚石锯条的固有频率,分析各阶固有频率和主振型,确定理想的锯条结块参数,优化锯条结构,提高锯条的加工效率.方法 采用有限元方法对金刚石锯条进行二维的无约束模态分析.通过改变金刚石锯条结块的长度、高度和单位长度分布结块的数量,分析了不同参数条件下的锯条的固有频率和主振型图.结果 金刚石锯条结块的参数对固有频率有一定的影响,锯条的固有频率随着结块的长度和结块高度的增加而增加,而随着单位长度分布结块的数量的增加而减小.得出金刚石锯条的最佳参数,结块的高度为10 mm,长度为25 mm,锯条(长2800 mm)分布结块40.结论 通过ANSYS对各阶频率和主振型的分析,改变锯条结块的几何参数来提高锯条的优越性,对金刚石锯条在石材加工方面起到重大的作用.     

电镀金刚石刀具切割石材磨损实验

目的研究数控设备各加工参数对电镀金刚石刀具磨损量的影响,确定合理的加工参数,提高加工效率.方法采用正交实验方法设计金刚石铣刀磨损实验,在数控石材机床上铣削玄武岩,金刚石铣刀采用电镀法制造,铣刀磨损量采用高精密度电子天平测量.金刚石铣刀磨损表面采用Leica MZ95体式显微镜分析.结果影响金刚石铣刀磨损量的主要加工参数为刀具主轴转速、其次是进给速度和切割深度、最后是金刚石粒度.刀具底面的磨损比侧面严重,底面金刚石主要以脱落为主,侧面金刚石磨损以冲击破碎为主.结论数控机床加工参数对电镀金刚石磨损量具有很大影响,金刚石粒度影响较小,刀具应以侧面加工为主.     

石板材砂锯加工中钢砂破岩运动形态的研究

石板材砂锯加工机理较为复杂,迄今缺乏系统的研究。本文通过单颗粒模拟锯切实验,借助扫描电镜(SEM)和立体显微镜的观察分析,对锯切过程中钢砂的破岩运动形态进行了较为深入的研究。文章根据钢砂的受力情况,较详尽地分析了影响钢砂运动状态的诸因素,探讨了加工中不同运动状态钢砂所占比例的估算方法,最后讨论了钢砂各运动形态对锯切过程的影响。文中所得结果对进一步研究砂锯锯切过踞,探索加工工艺的改进,具有一定的意义。     

聚晶金刚石成型加工的试验研究

本文对各种可能的成型加工聚晶金刚石的方法进行了探讨和研究。分析表明,放电加工是粗、半精成型加工聚晶金刚石的有效途径。作者提出了一种创新的加工方法,适合于成型加工含有导电粘结剂的聚晶金刚石、金属陶瓷等所有导电的超硬材料。试验结果表明,用新方法加工聚晶金刚石,效率高达2.5mm~3/min以上,加工表面粗糙度 R_z在10μm左右,是一种十分有效的方法,并且具有设备简单、性能稳定、工作可靠、成本低廉等特点。     

组合金刚石圆锯片模态和频响分析

针对组合金刚石圆锯片的振动噪声和振动破坏问题,通过Virtual Lab中的声学有限元模块对组合金刚石圆锯片进行模态分析和单点激励下的频响分析,同时对相同规格的单片锯也进行相应分析,分析了锯片的固有频率和主振型,以及在轴向变频载荷下锯片的位移响应.通过组合锯与单片锯的对比分析,得出其相同点在于:为了避免在外界冲击作用下产生的频率与固有频率相近而发生共振,锯片参数设置均要避开共振转速;其不同点在于:在耦合作用下,组合锯出现两个锯片不同振型的情况,其中一锯片轴向振动幅值为0,振动特性良好,在实际工作中,可以合理利用这些固有频率振型.研究结果为实际工作中组合锯的振动控制提供参考.     

金刚石线锯超声振动加工运动学分析

通过理论推导得出了金刚石线锯加工过程的运动方程、速度方程和加速度方程.由运动合成定理及MATLAB仿真分析了线锯上单颗金刚石磨粒的切削状态和运动轨迹,建立了单颗金刚石磨粒与工件的接触模型.指出金刚石线锯超声振动加工具有材料去除率高,表面质量好,可延长工具寿命的特点.     

基于均匀设计的水下金刚石绳锯磨削力研究

为了实现海底石油管道维修,采用均匀设计方法对水下金刚石绳锯柔性、断续磨削的磨削力进行了试验研究.使用MINITAB软件,建立了主要工艺参数对磨削力的多元线性回归方程,进行了回归分析,求得了绳锯磨削力较为精确的经验公式.进一步探讨了水下金刚石绳锯磨削力工艺规律,为保证绳锯良好的磨削性能和绳锯机参数设计提供了理论依据.     

异型石材多功能数控加工中心关键部件的模态分析

目的通过对异型石材多功能数控加工中心关键部件——横梁的动态特性的研究,验证横梁结构设计的合理性．方法利用solidworks建立异型石材多功能数控加工中心关键部件——横梁的三维模型,通过接口倒入到ANSYS中,采用了subspace模态提取法对异型石材多功能数控加工中心关键部件横梁进行模态分析．结果得到了横梁的前六阶固有频率和振型,ANSYS模态分析法得出的固有频率能够指导横梁设计的进一步优化,有效避开共振区,保证异型石材多功能数控加工中心的加工精度．结论通过模态分析法,可以看出ANSYS对横梁的动态仿真和结构优化有一定的指导意义,也为下一步的谐响应分析提供依据．     

水下金刚石绳锯机切割技术的研究

海底石油管道出现损坏时,在维修过程中需要将管道切断,采用常用的水下切割方法很难完成切割工作,文中提出了水下金刚石绳锯机切割技术.介绍了水下金刚石绳锯机的组成和工作原理;分析了绳锯机的主要部件的工作过程;计算和确定了绳锯机的液压系统的动力参数.对海底石油管道进行了切割试验,得到了绳锯机的切削工艺参数之间的关系.通过测试和监控系统可以测量出绳锯机串珠绳的张力和径向切割位移,根据测量的数据调整切割参数和控制整个切割过程.     

金刚石刀具前角对超精密切削过程影响的有限元分析

基于大变形有限元理论和更新的拉格朗日方程式,建立热机械耦合的平面应变正交切削模型,并利用通用的商业有限元软件,对6061铝合金的超精密切削过程进行有限元仿真．分析金刚石刀具前角对切削力、切屑变形、切屑根部最大应变、作用于前刀面最大压应力和切削温度分布的影响．结果表明：随前角由负向正变化,切屑厚度变小而长度变长、切屑的曲率半径随着变小,切削力和切屑一刀具接触面上最大压应力则随之下降,刀尖附近的切削温度逐步上升,但切屑根部的最大应变则保持不变．以此优选金刚石刀具前角．     

金刚石绳锯机切削海底管道切削效率试验

针对绳锯机维修海底油气管道修复效率的问题,采用单一因素试验法进行了绳锯机切削海底管道过程中切削参数对切削效率影响的试验研究。搭建了金刚石绳锯机切削海底管道试验样机,分析了切削线速度、进给速度、切削压力对切削效率的影响,测量了串珠绳张紧力和压力的关系曲线。结果表明:切削线速度、进给速度、切削压力对绳锯机切削海底管道的切削效率有显著的影响,切削线速度和进给速度存在最佳值使得绳锯机的切削效率最高。本研究结果为金刚石绳锯机切削海底管道提供合理可靠的技术参数。     

浮法玻璃硅质结石的岩相分析

结合浮法玻璃生产实际,研究常见浮法玻璃硅质结石的岩相特征和硅质结石产生的主要原因：进而提出消除结石的相关措施。     

金刚石钻头市场前景分析

金刚石钻头在结构特点和技术方面具有优势。国内金刚石钻头的市场极具有发展空间。从地层结构、井段使用情况、地域分布情况等来看,金刚石钻头具有理想的市场前景。     

砌石工程质量分析

分析了砌石工程存在的质量问题，提出了相应的防治措施。     

Thermal residual stress analysis of coated diamond grits

Residual stresses of coated diamond grits were analyzed by a finite element unit cell model.Diamond grits coated with four types of metals, W, Mo, Ti, and Cr, were considered.The numerical results show that compressive stress occurs in the diamond particles and tensile stress occurs in the metal matrix; compressive stress is concentrated in the diamond sharp comer; interface stresses decrease by more than 1000 MPa with a metal interlayer; plastic deformation of the matrix begins near the sharp comer of diamond grits and extends toward the peripheral zone.Stress concentration dramatically decreases due to plastic deformation of the matrix.The deposition of transition metals on a diamond surface can dramatically promote the adhesion between diamond grits and the metal bond.     

Dimensional analysis of the impact toughness test for synthetic diamond grits

The method, in which a few carats of diamond grits are placed inside a capsule together with a steel ball, shaken for a number of times, and the unbroken ratio of the grits is then used to evaluate the quality of the diamond, has been well established for many years. However, the unbroken percentage, in an equivalent view, represents the impact toughness of the grits and cannot reflect the value of the crushing energy. Most of the previous empirical formulas obtained from experiments by scholars cannot be applied to practical tests. In this paper, a dimensional analysis was applied to investigate the impact toughness experiment, and the dimensionless relationship has been built among those variables such as the toughness index, the impact time, the impact frequency and the crushing energy per unit area. According to the results of a large number of experiments with synthetic diamond grits of mesh size 45/50, the percentage of the broken grits H is proportional to the impact time T^1.14 when the impact frequency is 2400 r/min, and the impact frequency f^2.576 when the number of impacts is 2000.     

Failure analysis of polycrystalline diamond compact cutters for breaking rock by bending waves theory

The breakage mechanism of the polycrystalline diamond compact（PDC） cutters was analyzed by the energy theory of bending waves. The cutting tests of granite block were conducted on a multifunctional testing device by using the cutter at three kinds of negative fore angles of 30°, 45°and 60°. The results show that, when the edge of the PDC layer is broken, the layer of tungsten cobalt is broken a little under the angle of 30°, while the layer of tungsten cobalt is broken continuously under the angle of 60°, their maximum depths are about 2 and 7 mm respectively in the two cases. The eccentric distance mainly depends on the negative fore angle of the cutter. When the cutter thrusts into the rock under an attack angle of 60°, the energy of bending waves reaches the maximum since the eccentric distance is the maximum. So the damage of cutter is the most serious. This test result is consistent with the conclusion of theoretical analysis well. The eccentric distance from the axial line of cutter to the point of action between the rock and cutter has great effect on the breakage of the cutter. Thus during the process of cutting, the eccentric distance should be reduced to improve the service life of PDC cutters.     

风电主轴制动器制动盘的应力分析

利用ANSYS软件建立了风电主轴制动器制动盘三维实体模型,分析了紧急制动工况下其机械应力场和热应力场。结果表明:制动盘机械应力场和热应力场均呈对称分布。其中,制动盘机械应力最大值出现在最外层螺栓孔处,为39.79 MPa;热应力场中,最大热应力值发生在制动时间7.89 s时,位于摩擦区域内侧与非摩擦区交界处,达到289 MPa;两者均小于材料的屈服极限345 MPa,且热应力最大值远大于机械应力最大值,由此可知热应力是引起制动盘失效的主要因素。更多还原