摘要：基于ABAQUS,通过选择合理的切屑分离准则、网格划分技术和网格划分算法,设置合理的边界条件和单元类型等,建立了普通麻花钻钻削皮质骨的有限元仿真模型。通过中心复合试验,研究了钻削力与钻头直径、转速和进给速度的关系。仿真结果表明:在一定范围内,随着钻头直径和进给速度的增大,钻削力增大;随着转速的增加,钻削力减小。本研究为临床骨钻削手术提供理论指导,并且对优化刀具结构、确定合理的切削用量、降低加工成本具有现实意义。

摘要：对GH536高温合金进行钻削试验,设计单因素试验研究钻头直径d、主轴转速n和进给量f在钻削过程中对钻削力和扭矩的影响趋势。试验结果表明:钻削力和扭矩与钻头直径和进给量成正相关,与主轴转速成负相关。通过三水平三因素正交试验进一步分析各个钻削参数对钻削力和扭矩的影响程度,利用极差分析法得出对钻削力和扭矩影响程度最大因素的是钻头直径,其次是主轴转速,最后是进给量。将正交试验数据代入指数形式的钻削力和扭矩的经验公式中,得到修正后的经验公式中的参数值,从而得到新的GH536高温合金钻削力经验公式。通过比较试验数值和公式计算数值发现,钻削力和扭矩的平均误差均在10%左右,因此建立的钻削力经验公式对实际钻削GH536高温合金具有参考意义。

摘要：随着我国生活水平的提高及医保范围的扩大,患者对先进手术水平的期望值越来越高,对手术的要求由面向治疗转化为面向康复。面向康复手术的低损伤和快愈合特点,除了取决于临床医生的实际经验外,手术器械性能优劣也是重要的影响因素。而各类手术器械势必对人体造成各类损伤,特别是应用于各类骨手术的医疗钻头,其在手术中产生的钻削力和钻削温度,不可避免地导致不同程度的骨损伤。因此,充分了解医疗钻头的钻削机理、优化医疗钻头的结构和工艺参数是降低医疗钻头的钻削力和钻削温度损伤、加快患者术后康复、满足患者面向康复手术要求的重要途径。本文就当前医疗钻头的研究现状,阐述了医疗钻头钻削温度的产生、测量及其影响因素;分析了医疗钻头钻削参数、钻头设计等对钻削力的影响;指出了医疗钻头钻削力和钻削温度损伤控制的发展方向。

摘要：微小孔的机械钻孔加工方法中存在致命弱点:微小钻头强度低,磨损或切屑堵塞后极易折断。以钻削力为监控对象,对其时域及频域特性及折断前的力学特性进行研究,建立微小钻孔在线监测的数学模型,达到在线监控的目的。

摘要：针对航空航天领域钛合金难加工材料采用普通麻花钻传统钻削过程中孔出口毛刺大、导致去毛刺困难及影响紧固件装配质量的问题,提出了一种基于新刃型刀具(八面钻)的钛合金旋转超声辅助钻削(RUAD)的新技术。分析了RUAD原理,采用文中所设计的RUAD主轴结合CA6140车床平台、测力系统、测温系统、高速摄影系统以及非接触激光测量系统进行了钛合金RUAD制孔试验和孔出口毛刺研究,对比普通钻削(CD)分析了RUAD降低孔出口毛刺的机理,并建立了基于八面钻的CD和RUAD的毛刺形成模型。试验结果表明:相比于CD,RUAD明显降低钻削力、孔出口最高切削温度和毛刺高度,分别降低了16.79%~20.2%,18.54%~21.68%和82.27%~89.18%,极大降低了钛合金孔出口去毛刺的困难和制造成本,提高了生产进度。

摘要：针对双向编织碳纤维增强复合材料钻孔过程中存在的生产效率低,易出现毛刺、撕裂、脱层缺陷等工艺难题,通过设计正交实验和单因素实验进行硬质合金钻头钻削双向编织碳纤维增强复合材料的研究,获得钻削力F随主轴转速n和进给量fr的变化规律。结果表明,轴向力随着进给量fr增加而增大,且进给量fr对轴向力的影响大于主轴转速n的影响,并进一步建立钻削力与转速以及进给量的之间关系式Fz=2 298.472n-0.290fr0.115;通过n和fr即可大致预测钻孔出口侧的撕裂长度:l=-28.5n-0.290fr0.115+3.485;孔壁表面粗糙度随轴向力增加呈小幅下降趋势。这些研究结果可对双向编制碳纤维增强复合材料钻削力和加工质量进行预估,为钻削加工参数的初选提供依据。

摘要：为减小深孔麻花钻在切削过程中的刀具损伤,延长其使用寿命,选定其几何参数为优化对象,以切削过程中钻削力达到最小为优化目标,基于所开发的深孔麻花钻三维参数化设计模块,结合有限元仿真以及多元正交非线性回归试验设计等方法,建立钻削力数学模型,并运用遗传算法实现优化。结果显示,当深孔麻花钻的第一后角、钻尖顶角以及螺旋角分别为5.24°、141.56°、64.99°时,其钻削力最小。深孔麻花钻三维参数化设计模块应用数据库技术,解决了传统设计过程中效率低、工作量大以及精度较差等问题。

摘要：采用金刚石涂层854钻头进行了钻削碳纤维增强树脂基复合材料T300和T800的试验,使用测力仪与超景深三维显微系统对钻削过程中的钻削力以及孔出、入口缺陷进行了测试与观察。分析了钻削力随时间的变化规律,切削用量对切削力和钻孔质量的影响。实验结果表明:在相同进给速度下,随转速增加,轴向力呈减小的趋势;在同一转速下,轴向力随着进给速度增加呈逐渐增大的趋势,已加工孔的入口质量比出口质量好。在相同参数下,T300比T800的轴向力要小,T300的平均力约为T800的2/3左右。T800的撕裂长度约为T300的1/3左右。

摘要：介绍了钻头及钻削研究的主要领域和关键技术,回顾了钻头几何设计和钻削力建模研究的历史和现状,论述了钻头与钻削研究的发展趋势。

摘要：骨外科手术钻孔要求对骨骼损伤较小以及术后快速恢复。基于ABAQUS建立皮质骨钻削模型,通过中心复合试验设计,研究钻削参数(进给速度、主轴转速和钻头直径)对轴向力的影响。使用MATLAB对试验数据进行多元线性回归分析,得到钻削力的数学模型,并结合遗传算法,找出皮质骨钻孔最小轴向力的最佳钻削参数组合。优化结果为骨科手术钻孔操作中钻削用量的选择提供参考。