A Novel Half-Bridge Power Supply for High Speed Drilling Electrical Discharge Machining

High Speed Drilling Electrical Discharge Machining (HSDEDM) uses controlled electric sparks to erode the metal in a work-piece. Through the years, HSDEDM process has widely been used in high speed drilling and in manufacturing large aspect ratio holes for hard-to-machine material. The power supplies of HSDEDM providing high power applica-tions can have different topologies. In this paper, a novel Pulsed-Width-Modulated (PWM) half-bridge HSDEDM power supply that achieves Zero-Voltage-Switching (ZVS) for switches and Zero-Current-Switching (ZCS) for the dis-charge gap has been developed. This power supply has excellent features that include minimal component count and inherent protection under short circuit conditions. This topology has an energy conservation feature and removes the need for output bulk capacitors and resistances. Energy used in the erosion process will be controlled by the switched IGBTs in the half-bridge network and be transferred to the gap between the tool and work-piece. The relative tool wear and machining speed of our proposed topology have been compared with that of a normal power supply with current limiting resistances.

D703C High Speed EDM Microhole Drilling

The machine is a third generation high-speed EDM microhole drilling machinedeveloped and produced by the SuzhouElectromachining Tool Research Institute.It is used in cutting wire-guiding holes,jetholes for fuel pumps,holes for jet plates

“NEW-DRILL”提速新工具在元坝气田的应用

元坝气田陆相深部的自流井组和须家河组地层岩性致密,非均质性强,砾岩含量高（最高可达50%）,地层研磨性强（可钻性为8 级以上）,且钻井液密度高（最高可达2.4 g/cm^3）,压持效应大,导致牙轮钻头磨损速度快,单只钻头进尺少,是制约元坝钻井提速的关键层段.为了解决这一关键层段钻井提速问题,针对元坝陆相深部高压致密研磨性地层的钻井难点,从破岩工具入手,通过对破岩机理的进一步研究分析,提出了要应用为钻头提供持续的扭矩、恒定转速和钻压的动力工具,以增加钻头的破岩能力,减少钻柱的震荡,减少切削时滑脱和钻压波动,同时配合高效的PDC 钻头或孕镶金刚石钻头,从而提高钻井效率的思路.为此,元坝气田开展了“NEW-DRILL”提速新工具的现场应用,获得了成功,取得了明显的效果.使元坝气田三开平均机械钻速由0.76 m/h 提高到2.06 m/h;周期由150-170 d 缩短到90-110 d.缩短率为35%,有效地解决了元坝气田钻井提速的技术瓶颈问题.现场应用表明,“NEW-DRILL”提速新工具能够有效提高陆相地层的机械钻速,具有进一步推广应用前景.

CFG桩在高铁软土路基建设中的应用

CFG桩是一种针对软土路基施工建设的有效施工工艺,对软土路基处置具有良好效果。该文以某高铁工程为例,对CFG桩加固软土层的基本原理进行叙述,从长螺旋钻孔施工工艺、桩帽施工等关键环节对CFG桩施工工艺流程进行探讨,并针对性地提出CFG桩施工的关键要点和注意事项。该文旨在为类似工程施工的优化设计提供参考。

高速机械粉磨对油基钻屑灰渣活性的影响

对油基钻屑灰渣进行了高速机械粉磨处理,研究了粉磨时间(0~7 min)对灰渣粒径分布和比表面积的影响,分析了掺灰渣胶砂试件的力学性能,并进行了XRD、SEM、FTIR微观分析。结果表明:与未粉磨处理的灰渣相比,粉磨3 min灰渣的粒径分布范围缩小至1.220~40.100μm,D50降低了60.9%,比表面积增大了27.6%;与其他粉磨时间的灰渣相比,用粉磨3 min的灰渣等质量取代30%水泥所制备的胶砂试件的28 d抗压强度最高,28 d抗折强度也较高;适宜的粉磨时间能够促进灰渣中的活性Si O2、Al2O3等与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应,生成C-S-H凝胶和AFt,提高胶砂结构的密实度。

碎软煤层高速螺旋钻探装备研制与实践

针对王坡煤矿碎软煤层钻孔施工排渣难、事故率高、成孔难等问题,设计了高转速履带式钻机、配套螺旋钻杆及三角梯齿钻头,能够有效地解决在钻进过程中出现的卡钻、塌孔等问题。现场工业性试验表明,该套钻探装备有效解决了施工过程中存在的排渣难、喷孔顶钻等问题,提高了钻孔成孔率,为矿井本煤层瓦斯抽采提供了重要支撑。

高速磨钻在侵袭性骨肿瘤治疗中的应用效果

目的:探讨高速磨钻在侵袭性骨肿瘤治疗中的应用效果。方法:选取2019年3月—2023年5月北京朝阳中西医结合急诊抢救医院收治的66例侵袭性骨肿瘤患者作为研究对象,根据随机数字表法分为研究组与常规组,各33例。常规组接受常规刮除术治疗,研究组采用高速磨钻刮除治疗。比较两组疾病复发情况、肿瘤转移情况、术后感染率、骨关节功能、骨愈合时间。结果:研究组疾病复发率、肿瘤转移率低于常规组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组术后总感染率低于常规组,差异有统计学意义(P=0.039)。术前,两组Lysholm评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);术后1个月,两组Lysholm评分高于术前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组骨愈合时间短于常规组,差异有统计学意义(P<0.001)。结论:高速磨钻在侵袭性骨肿瘤治疗中的应用效果较好,能够降低疾病复发率、肿瘤转移率、术后感染率,改善骨关节功能,促进骨愈合。

高速涡轮钻微创手术治疗阻生智齿患者的临床疗效及对术后疼痛程度的影响

目的观察高速涡轮钻微创手术对阻生智齿患者的临床疗效及术后疼痛程度影响。方法选取萍乡市妇幼保健院2019年3月至2021年11月收治的84例阻生智齿患者作为研究对象,按照随机数字表法分为观察组与对照组,每组42例。对照组采取传统拔牙术治疗,观察组采取高速涡轮钻微创手术治疗。比较两组手术相关指标、手术部位疼痛程度、术后张口受限度、炎症因子水平、术后并发症发生率。结果观察组手术时间短于对照组,术中出血量少于对照组,术后面部肿胀程度小于对照组,拔牙完整率、牙窝完整率均高于对照组,术后断根率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后第1、3、7天,两组视觉模拟评分法(VAS)评分均低于术后前一时间点,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组术后张口首受限Ⅱ度比较差异无统计学意义;观察组术后张口受限Ⅰ度高于对照组,Ⅲ度低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),治疗后,两组白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、细胞间黏附细胞因子1(ICAM1)、过氧化物酶(MPO)水平均高于治疗前,但观察组IL-6、TNF-α、ICM1、MPO水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组术后并发症发生率比较低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论低度直机联合高速涡轮钻微创手术阻生智齿疗效显著,能有效减轻患者疼痛程度,张口受限程度较小,对炎症因子影响较小,值得临床推广应用。

高速涡轮牙钻法在阻生智齿拔除术中的应用研究

目的探究高速涡轮牙钻法在阻生智齿拔除术中的应用效果。方法前瞻性选择2022年1月至2023年12月淄博市中西医结合医院收治的行阻生智齿拔除术患者102例,按随机数表法将其分为两组,每组各51例。对照组给予传统拔牙法,研究组给予高速涡轮牙钻法。观察两组的手术指标(手术时间、术中出血量、术后肿胀程度、术后张口受限度及拔牙完整性),比较两组手术前后的炎症指标[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)]、应激指标[丙二醛、超氧化物歧化酶(SOD)]、疼痛指标[降钙素基因相关肽(CGRP)、前列腺素E2(PGE2)]水平,并比较两组术后并发症发生情况。结果研究组患者的手术时间为(17.13±3.09)min,短于对照组[(24.07±4.81)min],术中出血量为(4.06±0.75)mL,少于对照组[(5.39±0.98)mL],术后肿胀程度评分、术后张口受限度及拔牙完整性评分分别为(1.81±0.39)分、(4.85±1.17)mm、(1.69±0.38)分,均低于对照组[(3.19±1.01)分、(7.62±2.05)mm、(3.28±1.03)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。术后,两组TNF-α、IL-6、ICAM-1水平均较术前升高,但研究组TNF-α、IL-6、ICAM-1水平分别为(31.34±5.25)pg/mL、(26.35±3.71)pg/mL、(148.15±15.26)ng/mL,均低于对照组[(40.19±6.71)pg/mL、(37.02±4.58)pg/mL、(181.04±18.66)ng/mL],差异均有统计学意义(P<0.05)。术后,两组丙二醛水平均较术前升高,SOD水平均较术前降低,但研究组丙二醛水平为(11.47±2.82)mmol/L,低于对照组[(15.61±3.14)mmol/L],SOD水平为(59.13±3.98)U/mL,高于对照组[(43.85±3.06)U/mL],差异均有统计学意义(P<0.05)。术后,两组CGRP、PGE2水平均较术前升高,但研究组CGRP、PGE2水平分别为(2.29±0.47)ng/mL、(140.71±11.82)pg/mL,均低于对照组[(3.31±0.69)ng/mL、(205.29±18.15)pg/mL],差异均有统计学意义(P<0.05)。研究组术后并发症总发生率7.84%,比对照组的23.53%低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论高速涡轮牙钻法在阻生智齿拔除术中的应用效果确切,可明显改善患者术后炎症应激反应,减轻疼痛,减少术后并发症发生。

微创拔牙手术在阻生牙拔除中的应用效果分析

目的:分析微创拔牙手术在阻生牙拔除中的应用效果。方法:选取2022年1—12月应城市人民医院收治的200例阻生牙患者作为研究对象,随机分为常规组和微创组,各100例。常规组实施常规拔牙手术,微创组实施微创拔牙手术。比较两组手术相关指标、不良事件发生情况、疼痛情况、并发症发生情况、治疗满意度。结果:微创组手术时间短于常规组,术中出血量少于常规组,创口愈合时间早于常规组(P<0.001)。微创组断根、牙龈撕裂、牙槽窝不完全发生率均低于常规组(P<0.05)。术后1、3 d,两组疼痛评分逐渐降低,且微创组低于常规组(P<0.05)。微创组并发症总发生率低于常规组(P=0.018)。微创组治疗方法、操作过程、工作态度、治疗能力评分均高于常规组(P<0.001)。结论:微创拔牙手术在阻生牙拔除中的应用效果显著,可缩短手术时间,减少术中出血量,降低不良事件及并发症发生率,促进预后,提高满意度。

硬质合金微型钻头固有频率研究及应用

分别利用实验、模拟和计算三种方法对微型钻头的固有频率进行分析,制备了不同直径及长度的未加工螺旋槽棒料和已加工螺旋槽产品,进行固有频率测试并分析不同规格棒料、产品之间频率的差异。根据实验结果总结了微型钻头一阶固有频率的经验公式,与棒料的模拟频率进行对比。结果表明:实验、模拟、计算三种方法表现出较好的一致性,微型钻头的固有频率与直径和长度有较明显的对应关系。针对钻径≤0.4mm、长径比>20的微型钻头,在微型钻头入钻前用经验公式可以较快地计算出微型钻头的固有频率;模拟方法可以较准确地求得微型钻头的多阶固有频率,方便进行共振分析;微型钻头钻孔过程中固有频率随着钻削深度的增加逐渐增大。

背钻残桩控制技术研究

在印制电路板(PCB)中,传输链路包含传输线和过孔。其中对过孔阻抗影响最大的影响因子为过孔残桩的长度,占比27%。因此,尽量将背钻残桩做到更短成为提升阻抗一致性的关键路径之一。PCB因其不同的内层图形设计,随着层数增加,板厚极差也会变大,这也让背钻残桩的控制变得更加困难。研究各影响因子对背钻残桩长度的影响程度及关系,结果表明,基于3D背钻技术,通过对各影响因子的管控,可以实现背钻残桩长度≤150μm。

钻削高速钢钻头的寿命研究

高速钢切削加工性能差,采用传统的加工方法钻削高速钢零件容易出现刀具寿命短、易损坏等问题。文章从刀具结构、涂层选择、加工冷却方式、加工程序等方面进行了针对性优化。经过多次切削试验表明,优化后钻头刀具寿命明显延长,钻头加工时所受轴向钻削力减少约50%。

高速铁路钻爆法隧道关键工序要素分析及自动判识技术研究

目前高速铁路钻爆法隧道施工工序用时多以人工记录的方式统计,存在实时性不足、反馈不及时等现象。为提高钻爆法隧道施工关键工序的数字化程度、提高工程进度管理精度,本文采用因素分析法提取高速铁路钻爆法隧道施工关键工序的业务要素与数据要素,融合机器视觉技术、UWB定位技术和通信组网技术,创新提出高速铁路钻爆法隧道关键工序自动判识技术,并形成一套自动判识软硬件设备,为高速铁路钻爆法隧道关键工序用时数据自动化采集、关键工序用时分析和工程进度管理提供了必要的技术手段。

综采工作面卸压瓦斯运储区演化推进速度效应研究

为研究综采工作面不同推进速度下瓦斯运储区演化规律,基于煤矿工程概况,利用FLAC^(3D)模拟软件进行模拟,分析了覆岩采动推进速度效应;采用多种方法对卸压瓦斯运储区进行联合判别,得到不同推进速度条件下卸压瓦斯运储区分布及演化规律;以此为依据,优化现场高位抽采钻孔。结果表明:综采工作面煤层开采后,垂直应力分布大致呈对称梯形,推速加快,垂直应力分布转变为左高右低抛线形;采空区覆岩下沉量及塑性破坏高度随推速增加而减小;卸压瓦斯运储区高度随推进速度增加而降低,卸压瓦斯运储区位置向采空区中部集中;试验工作面卸压瓦斯抽采钻孔优化后,试验工作面高低推进速度区域抽采钻孔瓦斯体积分数最大均为30%以上,工作面、回风巷、上隅角瓦斯体积分数为0.18%~0.46%、0.2%~0.46%、0.25%~0.84%,均小于1%,布置方法更具合理性。

锥形钻头在盲孔成型中的应用研究

针对高速高频电路板上的梯形盲孔加工,通过对盲孔成型方法的分析,对结构的设计进行试验验证并开展小批量测试,开发了一款锥形钻头。以盲孔形状和孔壁质量为评判准则。结果表明,开发的锥形钻头在多次研磨后依然能保持优良的孔型和高孔壁质量,无断针。

高速涡轮钻微创法、传统劈冠法治疗下颌低位水平埋伏阻生牙的临床应用对比研究

目的:对比分析高速涡轮钻微创法、传统劈冠法治疗下颌低位水平埋伏阻生牙的临床应用效果。方法:回顾性收集2020年7月至2022年7月期间,且进行1 y随访于本院收治的下颌低位水平埋伏阻生牙113例患者的临床资料。根据治疗方案的差异将患者分为对照组(采用传统劈冠法治疗,58例)和观察组(采用高速涡轮钻微创法,55例)。分析术中、术后两组的手术相关指标(手术时间、术后伤口感染率、采用视觉模拟量表(Visual analogue scale,VAS)评分评估疼痛情况)、治疗后,评价两组恐惧适应度及手术安全性,通过随访复查,经数字量化法和手指量化法观察并比较两组术后3 m、9 m、12 m完全性张口受限情况。结果:观察组的手术时间短于对照组,VAS评分显著低于对照组(P<0.05);两组术后伤口感染率比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组0°恐惧例数显著高于对照组,I°及Ⅱ°恐惧例数显著低于对照组(P<0.05)。观察组手术并发症总发生率显著低于对照组(P<0.05)。观察组术后3 m、6 m完全性张口受限率低于对照组(P<0.05),两组12 m完全性张口受限率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:高速涡轮钻微创法能改善患者恐惧心理,缓解疼痛,缩短手术时间,减少术后并发症发生,改善术后张口受限情况。

钻锚注一体机在红层泥岩隧道预应力锚杆施工中的试验应用

针对高速铁路隧道预应力锚杆施工,选用合适的施工设备、预应力锚杆及树脂药卷类型和施工方法,是保障高速铁路隧道施工安全和控制分险的关键。本文以成渝中线高速铁路中梁山红层泥岩隧道预应力锚杆施工为工程案例,从钻锚注一体机的设备选型、预应力施工方法、锚杆选型,进行了现场施工可行性分析,总结出了高铁隧道钻锚注一体机施工红层泥岩隧道预应力锚杆的施工工艺。

背钻控制对高频高速PCB信号传输的影响研究

伴随以太网速率朝800 G、1.6T升级,PCB传输速率由56 Gbps向112 Gbps甚至224 Gbps演进。使得背钻Stub和D2M距离不断减小,对PCB背钻精度提出了巨大的挑战。传统的背钻控制方法已经不能满足高密度布线及高精度Stub对背钻的要求。本文旨在通过优化设计、提升对准度能力、降低通孔及背钻孔的孔位精度偏差、选择高精度机台等方案,将背钻Stub能力控制在0.1026±0.0508 mm,背钻对位能力提升至D+0.1524 mm的管控水平,达到降低Stub及减小背钻孔到周边线路的距离,提高高速高频PCB的传输速率。

高速涡轮牙钻配合微创拔牙刀应用于阻生智齿拔除患者中的效果

目的:研究高速涡轮牙钻配合微创拔牙刀应用于阻生智齿拔除患者中的效果。方法:选取2022年6月—2023年6月于揭阳市揭西县人民医院拟行阻生智齿拔除术的患者120例作为研究对象,随机分为对照组和观察组,各60例。对照组实施常规拔牙术治疗,观察组实施高速涡轮牙钻配合微创拔牙刀治疗。比较两组手术时间、拔牙窝完整性、张口受限度、舒适度[舒适状况量表(GCQ)]、疼痛程度[视觉模拟评分法(VAS)评分]及术后并发症发生率。结果:观察组手术时间短于对照组,拔牙窝完整性及张口受限度优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后3 d,两组GCQ评分高于术前,VAS评分低于术前,观察组优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组术后并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P=0.014)。结论:对阻生智齿拔除患者应用高速涡轮牙钻配合微创拔牙刀治疗,可缩短手术时间,保证拔牙窝完整性,且张口受限度较小,能够减轻患者术后痛感,提高舒适度,安全性较高。