满足芯厚和前角条件的麻花钻螺旋槽几何模型和分析

非标钻头的制造近年涌现出多种槽型。作为传统啮合开槽的替代方法,用1V1/1A1标准砂轮开槽逐渐得到推广,此时必须满足芯厚和前角的条件,精确搜索出数控加工时砂轮的安装位置。本文提出一种直接确定砂轮位置的新方法,基于相对运动原理实现参数化,利用微分几何的等距曲线推导满足芯厚的方程,用一维搜索满足前角条件,计算过程简单易操作。比较相同芯厚和前角槽型的比较,揭示了磨削参数和砂轮几何形状对生成槽型的影响规律。实际加工的槽型横截面数据和计算结果一致,证明方法有效,可进一步建立实用的刀具槽型图谱。

基于图像处理的微钻芯厚测量

针对接触式芯厚测量设备不能测量直径小于0.30 mm的微钻的问题,提出了基于图像处理的微钻芯厚测量方法.为了提高设备的检测精度,对3种亚像素边缘检测算法进行了对比,综合各算法的误差和耗时,选取灰度矩法为亚像素边缘检测算法;并通过对直径0.40 mm、0.25 mm的钻头的芯厚测量来验证文中提出的测量方法的精确性.结果表明:对直径0.40 mm的钻头,基于图像处理的芯厚测量方法的重复精度可达1μm,重复精度优于接触式芯厚测量方法;对于直径0.25 mm的钻头,基于图像处理的芯厚测量方法的重复精度仍可达到1μm,说明该方法能够有效测量直径小于0.30 mm的微钻的芯厚.

微型钻针芯厚快速光学自动化测量系统开发

针对微型钻针芯厚测量设备存在着准确性差、成本高、效率低等缺点,利用NI相关产品软件及硬件的整合能力,针对运动控制、逻辑控制、机器视觉、图像处理、数据采集与运算等功能进行系统整合,开发钻针芯厚光学自动化测量系统。该微型钻针芯厚测量系统通过实验验证:测量单一钻针截面所需的时间在30s以内,芯厚测量重现性可达±1μm,测量准确度可达±2μm,该系统能提升钻针芯厚测量的效率与可靠性。

微型钻针芯厚快速光学自动化测量系统开发

针对微型钻针芯厚测量设备存在着准确性差、成本高、效率低等缺点,利用NI相关产品软件及硬件的整合能力,针对运动控制、逻辑控制、机器视觉、图像处理、数据采集与运算等功能进行系统整合,开发钻针芯厚光学自动化测量系统。该微型钻针芯厚测量系统通过实验证明:测量单一钻针截面所需的时间在30 s以内;芯厚测量重现性可达±1μm的范围以内;测量准确度可达±2μm的范围以内,该系统能有效提升钻针芯厚测量的效率与可靠性。

大芯厚钻头横刃处参数优化实验

分析大芯厚钻头的结构特点,针对芯厚越大横刃长度越长、必须对横刃进行修磨这一特点,发现钻头的横刃修磨对其使用寿命有着重要的影响。对此进行两种不同的横刃修磨角度和两种不同的槽型的对比试验,在相同的加工参数下加工45钢,发现当钻头具有直线型刃槽型和横刃修磨角度为62°时,其综合性能相对较好。

锥柄轧制麻花钻芯厚对称度分析

介绍了锥柄轧制麻花钻的制造过程,通过分析锥柄轧制麻花钻的芯厚对称度合格率问题,提出了通过重视生产过程中的工艺细节来提高锥柄轧制麻花钻的芯厚对称度合格率,以提高其切削寿命和孔加工质量。

微钻芯厚对PCB钻孔质量影响研究

研究采用不同芯厚微型钻头钻削印制电路板(PCB),钻头的磨损情况,利用图像处理技术对钻头磨损率进行量化。讨论芯厚与孔位精度、孔壁粗糙度、毛刺高度之间的关系。选用2种板材展开分析,结果表明,芯厚的不同对钻头的刃面磨损无明显影响;芯厚对孔位精度的影响显著,对2种板材进行钻孔加工时,芯厚越大的钻头,钻孔精度越高。同时,采用不同芯厚钻头钻削2种板材,孔壁的粗糙度和毛刺的高度均随着芯厚的增加而增大。此外,在研究过程中发现,钻孔数量对钻头磨损和钻孔质量有显著影响,即钻孔越多,钻头磨损越严重,孔位精度及孔壁粗糙度越差。

厚层铅芯橡胶支座力学性能

设计了3种不同单层橡胶厚度的厚层铅芯橡胶支座并进行力学性能试验,研究其竖向压缩刚度、水平等效刚度、屈服后刚度、屈服力、等效阻尼比等基本力学性能,分析其随压应力、剪应变等的变化规律,并与现有的力学性能理论值进行比较.结果表明,竖向刚度试验值和理论值相差较大,且随着单层橡胶厚度的增大而增大;针对竖向刚度试验提出了拟合公式,该公式与试验结果吻合较好;受样本数量的限制,拟合公式的适用性有待进一步验证;厚层铅芯橡胶支座的水平力学性能与理论值较接近.

双壁厚蜂窝铝芯的共面冲击力学性能

参考文献[1],加入孔壁的剪切和伸缩变形精确推导了双壁厚蜂窝铝芯的共面弹性模量公式,并给出了其静态峰应力、密实化应变和单位体积密实化应变能的计算公式。建立了双壁厚蜂窝铝芯7×7的单元阵列有限元分析模型,分析了冲击速度在3～252m/s时双壁厚蜂窝铝芯的冲击性能。随着冲击速度的增加,双壁厚蜂窝铝芯在x1和x2方向上先后表现出三种变形模式,变形模式的转换速度与（t/l）^1/2成线性关系。双壁厚蜂窝铝芯的弹性模量与冲击速度成二次曲线关系,峰应力和单位体积密实化应变能与冲击速度的平方成线性关系,它们的相关拟合系数与t/l成二次曲线关系。根据壁厚在0.05～0.3mm间的模拟结果,给出了描述以上关系的经验公式。

弹性多支承夹芯矩形厚板的固有横振频率研究

采用强迫振动法研究弹性多支承夹芯矩形厚板的固有横振。

厚层铅芯橡胶支座的剪压极限性能试验分析

厚层铅芯橡胶支座的剪压极限性能是影响竖向隔震性能及支座稳定性的关键因素。文中设计了不同单层橡胶厚度、不同形状系数的四组橡胶支座,进行竖向纯压和剪压条件下的支座试验,研究支座的剪压极限受力性能变化规律。结果表明,纯压下支座第一形状系数较大的橡胶支座经过强化达到受压极限状态,剪压下支座的剪压极限应力随剪应变的增大而明显减小。对试验支座进行有限元模拟,纯压下有限元结果与实验结果吻合较好。通过研究规范公式,发现现行规范公式过于保守的估计了厚层铅芯橡胶支座的剪压极限破坏应力,经过试验和有限元结果拟合后,提出适合厚层橡胶支座的修正公式。

铅芯对厚层铅芯橡胶支座竖向力学性能的影响

厚层铅芯橡胶支座具有同时隔离水平地震动和竖向地震动的三维隔震性能,其竖向刚度是影响厚层橡胶支座竖向隔震性能的关键因素。基于厚层铅芯橡胶支座三维有限元模型,研究铅芯对厚层铅芯橡胶支座竖向刚度的影响,模型分析中考虑铅芯与周边边界的不同约束情况,研究铅芯的边界约束条件对支座竖向刚度的影响,分析结果表明,铅芯单元边界约束考虑法向可分离、切向可滑移且边界接触摩擦系数取0.9时较为符合支座实际情况。研究了铅芯直径对支座竖向刚度的影响,结果表明,铅芯对支座竖向刚度的贡献除铅芯材料自身刚度及其边界约束条件外,尚应考虑铅芯直径的影响。同时进行了支座性能试验,通过有限元分析结果与试验结果的比较,验证有限元分析方法的有效性及铅芯边界约束条件定义的合理性。

厚层铅芯橡胶支座竖向性能敏感性及不确定性

厚层橡胶支座稳定的竖向性能有利于实现竖向隔震(振),为量化材性及尺寸变异性对厚层铅芯橡胶支座(TLRB)竖向性能的影响,设计了基于概率密度演化理论(PDEM)的分析框架。建立数值模型并试验验证,以三类平面尺寸的支座为对象,考虑第一形状系数(S_(1))、第二形状系数(S_(2))影响,采用GF偏差选点策略进行竖向刚度的敏感性分析,结合我国现行规范的误差规定,基于PDEM开展不确定性分析。结果表明:S_(1)是影响竖向性能敏感性的关键因素,而S_(2)的影响可忽略,基于敏感性结果提出了支座生产质量控制的关键参数;S_(1)是影响竖向性能不确定性的关键因素,支座非线性压缩过程会加剧竖向性能的不确定性,基于不确定性分析结果拟合了参数变异性与竖向刚度置信区间的定量经验关系;支座平面尺寸效应对敏感性及不确定性分析结果的影响较小。研究结论可为TLRB的加工制造过程与竖向隔震(振)可靠性评估提供参考。

热防护服用织物蜂窝夹芯结构的辐射热性能测评

为改善当前热防护服普遍存在的笨重、闷热问题,针对隔热层进行蜂窝结构设计,并对整体热防护服用织物进行辐射热性能的测评。选取当前典型的热防护服用面料,综合考虑外层材料、蜂窝芯厚、边长、壁厚等影响因素,采用正交试验方法设计了32种试验方案,通过激光切割技术进行试样制备,并利用辐射热防护性能测试仪进行测评。实验结果表明:蜂窝夹芯结构可以明显减轻隔热层的质量;外层织物为PBI■matrix的试样比Nomex■ⅢA试样具有更好的辐射热防护性能。同时,根据极差分析得出:影响蜂窝夹芯结构的辐射热性能的因素主要是蜂窝芯厚,其次是壁厚,影响最小的是边长;且芯厚越大,边长越小,壁厚越大,蜂窝夹芯层的辐射热防护性能越好。

麻花钻螺旋槽数控加工中砂轮位置的自动搜索

螺旋槽对麻花钻的切削性能有重要的影响。在已知芯厚和径向前角的条件下,提出一种自动搜索砂轮安装位置、数控加工麻花钻螺旋槽的新方法。首先在等芯厚的条件下,确定砂轮的初始中心距;再用模拟加工运动的直接法计算槽形;在满足径向前角的条件下,用一维搜索确定偏心距。实际加工的螺旋槽横截面数据的测量和计算结果一致,证明方法有效。算法可直接应用于钻头数控开槽机的软件设计。

突破原有的设计概念适应高速切削加工的需求——日立工具公司开发出“epoch21”立铣刀

本文介绍日立工具公司的“epoch21”立铣刀,其特点是采用负前角,增大螺旋角,加大芯厚,并进行 TiCN 涂层处理。此种立铣刀切削平稳,排屑流畅,振动较小,加工可靠性高,耐磨性和抗粘附性得到明显改善,加工表面粗糙度在5μm 以内,适用于高度自动化加工领域。

四边简支新型类方形蜂窝夹层结构振动特性研究

新型类方形蜂窝是六边形蜂窝的一种过渡形式,对其等效弹性参数和振动特性的研究具有重要意义。采用改进的Gibson公式对比分析了双壁厚与等壁厚类方形蜂窝夹芯的面内等效弹性参数的差异,并应用经典层合板理论分析了不同等效弹性参数下2种壁厚类型的四边简支类方形蜂窝夹层结构的振动特性,基于有限元仿真技术分析了不同壁厚类方形蜂窝夹层结构的振动特性,并与理论分析结果进行对比。结果表明等效弹性参数的数值模拟结果与理论值基本吻合。在蜂窝基本结构参数相同的条件下,双壁厚类方形蜂窝夹芯的面内等效剪切模量、面外刚度和等效密度均比等壁厚类方形蜂窝夹芯大;在低阶振动模态下,双壁厚类方形蜂窝夹层结构的固有频率比等壁厚类方形蜂窝夹层结构的低,在高阶振动模态下,双壁厚类方形蜂窝夹层结构的固有频率比等壁厚类方形蜂窝夹层结构的高;影响夹层结构固有频率的3个主要因素所占权重由大到小依次为蜂窝夹芯yoz面等效剪切模量、蜂窝夹芯等效密度,蜂窝夹芯壁厚。研究结果表明采用经典层结构理论计算得到类方形蜂窝夹层结构的固有频率与数值仿真结果的一致性较好,这进一步证明了采用改进Gibson公式得到的类方形蜂窝夹芯等效弹性参数的正确性,同时证明了将该振动理论运用到一般蜂窝夹层结构研究的可行性,为扩展研究其他类型蜂窝夹层结构振动特性奠定了基础。

类蜂窝夹层结构振动特性分析及应用研究

对新型类蜂窝夹层结构进行了振动特性研究,运用Hoff理论对类蜂窝夹层结构进行振动特性分析,计算类蜂窝夹层结构在四边简支边界条件下的振动固有频率方程解。并用有限元软件ABAQUS进行振动模态分析与理论值进行对比,结果表明误差保持在10%以内,吻合度较好,检验了理论公式的可行性。在此基础上研究类蜂窝夹芯壁厚和面板与夹层板厚度比等结构参数对类蜂窝夹层结构固有频率的影响。进一步研究类蜂窝夹层结构的优良性,在蜂窝夹芯胞元数量、材料、边界约束以及其他相关参数相同的条件下,与六边形和正方形蜂窝夹芯结构相比,仿真结果表明:根据蜂窝夹芯结构的整体振动固有频率和振动位移等仿真数据,可知类蜂窝夹层结构的性能更好,并与某型号电动车车身零件频率对比,由仿真数据表明:可应用在此车底盘甲板中。振动分析对未来的蜂窝夹层结构设计具有重要意义,扩展了蜂窝结构在工程振动方面的应用。