二并联数控螺旋面钻尖刃磨机床的动力学仿真

研制了一种新型二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床.该机床的数学模型简单,计算方便,易于实现实时控制.介绍了该机床的结构形式和特点,并用拉格朗日方法建立了二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床的动力学模型.以此为基础,在Matlab/Simulink环境下实现机构的动力学动态仿真.仿真得出的时间曲线能够直观地反映出二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床在工作状态下直线电机的驱动力以及动平台运动参数的变化情况.仿真结果表明,该并联机构动力学特性良好,具有极大的实用价值.     

在数控加工中心上实现二次曲面钻头的成形加工

为了拓宽数控加工的路径和研究新的复杂曲面加工方式,通过一些较为先进的加工刃磨设备(例如数控加工中心等),利用其计算机数控(CNC)技术中的函数计算功能精确插补用数学表示的曲线的技术,实现在二次曲面麻花钻的“点磨削”成形研究中的成形插补,通过另一个角度来解决二次曲面麻花钻钻头的数控加工刃磨这个实际的问题,这种插补方法对其它场合的曲面成形加工也有一定的参考价值。     

简化圆锥面刃磨法工艺参数多目标优化及模糊评判

刃磨工艺参数对刃磨后的钻头几何参数值极为敏感，简化圆锥面钻头刃磨法虽然是直线刃圆锥面刃磨法的一特例，但对该刃磨法工艺参数数值模拟分析表明，只要工艺参数选取适当，可以满足我国刃磨标准钻头的要求，因此采用几何相拟设计思想，引入多目标优化及综合模糊评判方法,实现对简化圆锥面钻头刃磨法刃磨工艺方案的整体优化。     

内锥面钻头刃磨机设计

阐述了麻花钻内锥面刃磨原理及刃磨参数,针对内锥面钻头刃磨机设计中刃磨参数与工艺方案的确定、主轴转速的计算、砂轮的选取与安装、磨削发热与冷却等问题进行了分析和研究。研制出刃磨直径范围4～20内锥面钻头刃磨机。     

直线刃钻头后刀面可加工性研究(英文)

针对钻头的后刀面在标准和手册中均没有给出明确的定义,在实际生产中使用了各种不同的刃磨方法,试图从数学上利用可展直纹面的高斯曲率特性,研究采用圆锥面、圆柱面和平面砂轮刃磨直线刃圆锥后刀面和螺旋面后刀面钻头的可加工性。证明了直线刃圆锥面后刀面的可取性,并对直线刃螺旋面后刀面钻头几何的数学描述以及刃磨所存在的问题作了详细的分析。     

群钻的数学模型、刃磨方法和计算机绘图

群钻具有优越的性能已是人所共知的事实。但是在生产实践中,往往由于缺乏简易而实用的刃磨装置,难于准确地磨出所需要的几何形状和角度。本文的目的在于对常用的几种群钻的几何要素进行综合的分析,给组成钻头切削部份的各表面建立数学模型。在此基础上提出钻头在刃磨时的安装方法和进给鼠的计算方法,为设计刃磨装置(手动的或计算机控制的)和刃磨工作提供依据。本文还对用计算机绘图来研究钻头和群钻作了初步的尝试。     

平面包络刃磨横刃形成特性的研究

对平面包络后刀面刃磨法的横刃特性进行了研究，通过计算得出了一些有参考意义的钻头刃磨参数。     

麻花钻锥形钻尖刃磨参数的优化

为了减少麻花钻在加工过程中的轴向推力和扭矩,对其锥形钻尖的刃磨参数进行优化。首先将钻尖几何形状参数化,获得钻头横刃和主切削刃的离散模型并用于计算钻头的推力和扭矩,通过钻削试验验证了力学模型的计算精度。然后建立分别以推力、扭矩、推力与扭矩加权和最小化为优化目标,以钻尖刃磨参数为优化变量的模型,并采用遗传算法进行求解。根据优化结果确定了3种优化目标下的钻头最佳几何形状。采用优化后的麻花钻进行钻孔试验,结果表明,与标准麻花钻相比,其推力和扭矩大幅降低,同时钻头推力和扭矩的计算值与实测值误差也均在8.4%以内,误差相对较小,证明了该优化方法的有效性。     

麻花钻新型锥面刃磨法

本文阐述了麻花钻传统锥面刃磨中的翘尾现象，提出了让钻头再附加旋转一角度的新型锥面刃磨法，推导出了采用该法刃磨时钻头后角、横刃斜角及顶角等的理论计算公式，并将两种刃磨法的结果进行了比较。     

CNC7轴钻头刃磨机运动控制问题研究

本文讨论了CNC 7轴钻头刃磨机的原理及群钻和普通麻花钻的刃磨过程。以锥面作为钻头后刀面的数学模型,根据钻头的结构参数,计算机求出其对应的一组刃磨参数,并控制刃磨机磨削出理想的钻型。     

三刃麻花钻造型原理

研究一种避免普通麻花钻缺点的新型钻头。新型钻头有３条主刀刃、３条芯刃，一个钻尖和３条排屑槽。给出了这种新型钻头前刀面、后刀面的数学模型及刃磨方法，并据此制造了２把样钻。     

双边非对称分屑槽群钻的数学模型

为了解决在数控群钻刃磨机床上刃磨出双边非对称分屑槽群钻，本文建立了双边非对称分屑槽群钻的数学模型。     

Kinematic equations to grind a helical drill point on a virtual axis drill sharpener

The basic structure of a virtual axis drill grinder is presented in terms of the spatial vectors and thegrinding parameters calculated according to the geometry of a helical drill point. The kinematic equations for sharpening the drills on the virtual axis grinder are deduced using the grinding parameters via vector-matrix txansformation.     

Kinematic equations to grind a helical drill point on a virtual axis drill sharpener

The basic structure of a virtual axis drill grinder is presented in terms of the spatial vectors and the grinding parameters calculated according to the geometry of a helical drill point. The kinematic equations for sharpening the drills on the virtual axis grinder are deduced using the grinding parameters via vector-matrix transformation.     

CNC群钻刃磨原理及参数的确定

讨论了ＣＮＣ群钻刃磨机的刃磨原理,以锥面作为钻头刀面的数学模型,根据钻头的结构参数,计算机求出其对应的一组刃磨参数,用于控制刃磨机磨削出理想的钻型。     

“S”形刃球头立铣刀的研究（Ⅰ）──数学模型

在分析球头立铣刀刃磨方法的基础上,建立了“Ｓ”形刃球头立铣刀前、后刀面以及切削刃的数学模型．模型的建立对“Ｓ”形刃球头立铣刀几何参数的分析及优化、切削机理的研究、刃磨参数的选择以及刃磨装置的设计都将具有理论意义;对加快“Ｓ”形刃球头立铣刀的国产化制造具有实用价值．     

应用XFEM模拟研究钻杆裂纹扩展过程

钻杆裂纹扩展是一个典型的不连续问题,采用常规有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟,而扩展有限元法(XFEM)是近年来发展起来的分析断裂问题的一种有效方法。在介绍了扩展有限元法的基本原理的基础上,建立了基于XFEM的含不同深度初始裂纹的5in钻杆在拉力和扭矩共同作用下的裂纹扩展模型。通过钻杆裂纹扩展过程的分析后发现,钻杆的初始裂纹深度小于1mm时,裂纹不易扩展,但初始裂纹深度超过2mm时裂纹会在相对较低的外载荷下扩展,且扩展面较大并与初始裂纹面存在一定夹角,最终造成钻杆断裂失效。通过对钻杆裂纹的扩展过程仿真模拟,展示了XFEM在钻具断裂失效分析方面的独特优势,并为这方面的研究提供了一种新方法。     

声波在钻柱中的传播特性

首先分析声波在管柱中的传播机制和特性,接箍等效为声透层,依据突变截面管和波导管声波传播相关理论,利用传递矩阵法分析声波在钻柱中的透射和反射.对理想钻杆中沿管轴方向的纵波传播模型进行分析,推导出纵波频率方程.利用色散曲线对钻杆中纵波传输的频域特性进行分析,并通过有限长管试件进行声传输试验.结果表明:钻杆和接箍的长度和截而积决定了钻柱的频带结构,并且这种频带结构的变化旱周期性和对称性;在钻柱信道中,通带和阻带交替出现,钻柱表现为一种梳状滤波器,且在一个频带周期内随着频率的增加,通带先变窄冉变宽,阻带则先变宽再变窄;钻杆长度增加使通带变窄,接箍截面积减小使通带变宽,钻杆各节钻管的长度不一致会使通带变窄.