五轴联动工具磨床的关键技术及其研究现状

五轴联动工具磨床是对复杂自由表面刀具进行高效磨削制造的先进装备。着力发展五轴联动工具磨床,可大幅提高制造业的发展水平。对国内外五轴磨床主要厂商和主要产品进行了对比分析,并介绍了五轴工具磨床的关键结构、数控系统、检测系统以及磨削工艺的研究进展。得出结论:开放性数控系统不仅要提高兼容性和扩展性,也要提升运行速度和加工精度;检测系统的研究应更关注机床故障的早期检测,并提供解决方案,而工件的检测应向非接触式检测发展;五轴磨削工艺需侧重于工艺优化和兼容性问题的研究。     

模具高速加工中的走刀路径策略

刀具轨迹生成方法是模具高速加工数控编程的基础和关键。从优化高速加工工艺策略的角度．详细阐述高速加工中常见的进退刀方式、走刀方式、移刀方式、拐角加工和清根加工等策略。并对常用CAM软件中73具轨迹策略进行总结和分析。     

生物组织磨削加工研究

生物组织的磨削加工本质上是通过细小磨粒对软硬组织进行少量多次去除,保证操作的精细度和安全性。磨削加工是一种能量密集型的加工方式,加工过程中会产生较高的磨削热和磨削力并直接作用于人体,有可能造成周围组织损伤,影响手术效果。介绍了骨组织磨削、皮肤磨削、齿科磨削和血管钙化组织磨削等生物组织的固结磨料加工的研究情况,并提出后期研究主要方向。      

微磨料空气射流加工特性研究

通过微磨料空气射流加工普通平板玻璃的试验研究,分析了加工时间、空气压力、磨料流量、喷射距离、喷射角度、磨料种类、喷嘴结构和尺寸等加工工艺参数与微磨料空气射流加工的材料冲蚀率及玻璃表面冲蚀加工凹坑尺寸（凹坑直径和凹坑深度）之间的关系,得出了这些工艺参数对微磨料空气射流加工效果的影响规律。结果表明：喷射距离对材料冲蚀率和冲蚀凹坑的尺寸影响最大,存在一个可以获得最大冲蚀率和加工深度的最佳喷射距离;喷嘴的形状、尺寸和喷射角度的不同直接改变加工凹坑的轮廓,是影响微磨料空气射流加工轮廓结构形状的关键因素。     

碳纤维-钛超混杂复合材料孔加工刀具研究

碳纤维-钛层间混杂复合材料是一种性能优良的新型结构材料,它综合了碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)和钛合金的优点,在航空航天制造业中有着广泛的应用前景。但其孔加工质量差,刀具耐用度低,是其在飞机制造业应用及加工中遇到的主要难题之一。不同加工方法、不同刀具材料、不同钻尖形状、不同钻削顺序对其孔加工质量和刀具寿命的影响各不相同。螺旋铣孔、从钛合金一侧钻入、采用PCD材料或是特殊钻尖顶角硬质合金钻头等工艺,都可以显著改善孔加工质量和刀具寿命。     

抗冲击金刚石圆锯片结构的有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件 ,对节块前方加焊不同负倾角护齿插件的金刚石圆锯片进行变形和应力计算 ,得出最佳的护齿插件锯片结构 ,并与普通圆锯片比较 ,可知在相同载荷作用下 ,合理设置插件倾角 ,可使最大变形、应力值大大减小 ,应力均衡 ,应力集中区明显改善 ,表明护齿插件提高了锯片基体的刚度和节块的抗冲击能力 ,有利于延长锯片的使用寿命     

高速铣削蠕墨铸铁的切屑形成及表面质量研究

蠕墨铸铁(Compacted Graphite Iron)因具有优异的综合力学性能而被广泛应用于汽车和机车行业。由于蠕墨铸铁的可加工性较差,在加工过程中仍然存在许多问题。本文通过单因素试验法,在不同切削速度/进给速度的组合下进行铣削试验,揭示了高速铣削蠕墨铸铁(RuT400)的切屑形成和工艺参数对表面质量的影响。通过测量铣削力和表面粗糙度,用最小二乘法建立工艺参数与铣削力和表面粗糙度之间的拟合方程,并从宏观和微观的角度观察切屑的形成。结果表明,拟合方程的铣削力和表面粗糙度与试验数据吻合度较高,可为铣削力和表面粗糙度预测提供参考。通过扫描电子显微镜(SEM)观察低切削速度和进给速率下产生的长卷型切屑,发现所有切屑均呈"C"形弯曲形状。切屑厚度和锯齿间距与进给速率的增加呈负相关,与切削速度的增加呈正相关。通过计算蠕墨铸铁的临界冲击速度并加以修正,得到了崩碎状切屑出现的实际临界冲击速度,为工艺参数优化和切屑形态变化预测提供了理论基础。     

膝关节镜微创清理术中的手术刀具

膝关节镜微创清理术是国内外最常用的对膝关节生物组织进行手术切除的方法。由于膝关节镜微创手术视野小、操作空间狭窄,因此对手术器械的依赖程度远大于传统外科手术,常用的膝关节镜微创手术治疗工具种类繁多、结构精巧复杂,其合理设计、制造和使用,关系着手术切除生物组织的效率和切削损伤的程度,对于手术的成败及术后康复起着至关重要的作用。就膝关节镜微创清理术中生物组织的切除特性,简要介绍了国内外主流膝关节镜刨削刀具和刨削磨头的结构类型、切除机理和应用,指出了目前关节镜微创手术刀具存在的主要问题以及后续研究的主要方向。     

医疗手术机器人发展概况

手术机器人是一种智能外科手术工具,借助精确的干预措施、本体结构和智能控制系统等技术的突破解放医生的手和眼,提高临床操作准确性和手术成功率。目前手术机器人已广泛应用于神经外科、腹腔外科、胸外科、骨外科、眼科、耳鼻喉、血管介入及颅面外科等医疗中。本文从功能模块、定位导航等关键技术、国内外医疗手术机器人发展、趋势等方面对手术机器人的发展概况进行了介绍。