碳纤维增强复合材料新钻型结构设计及其对比试验

在碳纤维增强复合材料(CFRP)制孔过程中,易产生毛刺、分层等制孔缺陷,而钻头结构是影响制孔缺陷形成的关键因素。对此,在原有钻型基础上设计了两种新钻型,研究了原有钻型和两种新设计钻型的钻削轴向力和制孔效果。结果表明,在相同钻削工艺参数下,原有钻型"V型"刃的修除阶段的轴向力归零速度最大,新设计的燕尾开槽钻型的最小,这与制孔缺陷的变化规律基本一致,轴向力归零速度与制孔缺陷具有较好的映射关系;3种钻型均能有效减少毛刺,与原有钻型相比,新设计的两种钻型均能更好的去除毛刺和降低制孔缺陷;原有钻型的制孔缺陷以撕裂为主,新设计的开槽新钻型和燕尾开槽新钻型则以分层缺陷为主。据此可为CFRP制孔的刀具结构设计提供新的设计思路。

碳纤维增强复合材料新钻型钻削制孔试验研究

碳纤维增强复合材料制孔中极易产生毛刺、分层等制孔缺陷,本文以硬质合金材料和PCD材料设计制造了两种结构类似的新钻型,对比分析了其制孔缺陷形成过程以及在不同工艺参数条件下轴向力和制孔缺陷的变化规律。结果表明:从两种钻型的轴向力时变曲线能明显区分钻削的8个阶段,其中扩削刃的扩孔阶段和第二扩削刃单独参与钻削阶段的轴向力最低,两种钻型的第二扩削刃Ⅳ对制孔缺陷的显著减小有着极为关键的作用;直线刃新钻型的制孔效果要优于圆弧型的,但随着主轴转速和进给速度的增大,其抑制毛刺缺陷的能力将降低;与硬质合金新钻型相比,PCD新钻型在抑制制孔缺陷方面具有绝对优势。

标准群钻钻骨过程中钻削力的实验研究

钻骨在骨外科手术中应用十分广泛,钻头钻削力大小对于手术过程有较大影响。当今临床上外科医生大多使用手持电钻加持标准麻花钻进行骨钻削,钻削力的大小对于医生的手术操作有较大的影响。本文对标准群钻钻骨过程中的切削力进行实验研究,研究了钻骨过程中钻头进给速度和转速对于切削力的不同影响。实验结果表明,采用两种不同型号标准群钻钻型对猪股骨进行钻削相较于标准麻花钻的钻削力都有一定降低。

Model experiment of rock blasting with single borehole and double free-surface

In order to improve the quality of laneways and tunnel excavation by drilling and blasting and by making effective use of explosive energy, a model experiment of rock blasting with a single borehole and a double free-surface was performed with the objective of studying the effect of parameters such as charge structure, free-surface and rock compressive strength on rock blasting.The model experiments indicate that:1) the smaller the rock compressive strength and density, the more distinctive the cavity expanding action by blasting;2) the powder factor in an air-decoupling charge structure is larger than that in a coupling charge structure, i.e., the explosive energy in an air-decoupling charge structure transferred to the rocks is less than that in a coupling charge structure;3) a free-surface improves the utilizations of explosive energy;4) an air-decoupling charge structure helps to maintain the integrity and stability of wall rock in controlled perimeter blasting, such as in roadways and tunnel excavation by drilling and blasting.