药柱钻削过程中的温度仿真分析
药柱装药钻削成形过程中,以其特殊的粘弹性材料加工的复杂性和环境温度的敏感感知等因素,使在实际加工过程中加工参数的选择变得比较困难。加工参数的选择直接影响钻削温度,温度的高低侧面影响加工效率和安全性,因此研究钻削参数对钻削过程中的温度影响规律对指导生产是十分必要的。以少见的钻削粘弹性材料为例,通过仿真计算和实验验证,研究了主轴转速、进给速度和环境温度对钻削温度的影响规律。结论表明粘弹性材料钻削与金属钻削具有一定的相似之处,但是切削热和摩擦热的影响关系与材料的韧性有关。研究发现药柱的粘弹性材料在40℃左右时,温度上升明显变缓,这是由于不同材料的温升特性不同。并且根据已知数据得出在环境温度为20℃,转速160r/min,进给速度为1.7mm/s时,最高温度变化相对稳定,且处于较安全温度控制范围。
骨钻孔钻削力与钻削温度的研究综述
骨钻孔手术是关键的外科手术之一,广泛应用于修整骨折及颅骨开孔等方面。在骨钻孔手术过程中,医疗钻头与骨组织相互作用,不可避免地产生钻削力和钻削温度,从而导致不同程度的骨损伤。基于当前研究现状,综述了实验法和仿真分析法2种骨钻孔研究方法;阐述了医疗钻头钻削温度的产生、测量及其影响因素;分析了钻头参数、钻头设计及超声辅助钻削对钻削力的影响;总结了当前研究方法面临的问题,为骨钻孔手术的研究和应用提供参考。
钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响
为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响,采用正交试验法及硬质合金(YG6X)对其进行一体化钻削试验,使用红外热像仪测量出口位置的钻削温度。结果表明,钻削温度随主轴转速升高而升高,随进给速度升高而降低,并且主轴转速对温度影响大于进给速度。选取一组钻削参数进行钻削试验,检测结果表明:使用表面粗糙度仪(TR240)得到CFRP内孔平均表面粗糙度值Ra=6.65μm。使用三坐标测量仪得到CFRP内孔平均孔径d=6.041mm,公差等级为IT10;钛合金钻孔平均孔径d=6.039mm,公差等级也是IT10。
碳纤维复合材料钻削温度对孔壁微观形貌的影响分析研究
为解决碳纤维复合材料中因碳纤维和树脂基体的热膨胀系数相差较大,受钻削时所形成的高梯度温度场影响而显著降低孔壁表面质量的难题,采用嵌入式人工热电偶的方法对钻削碳纤维复合材料的硬质合金钻头进行测温试验,试验结果显示:钻削热主要来源于钻头横刃与工件材料的研磨和后刀面与已加工表面的摩擦,随着进给量增大,刀具后刀面的温度逐渐降低;在钻削温度为249.38℃时(超过环氧树脂的玻璃化转变温度),孔壁表面并未发生烧灼现象;随着切削区域温度的升高,树脂基体软化重构涂覆在断裂的碳纤维刃口上,从而导致其孔壁粗糙度下降。研究表明通过控制切削参数可以得到适当的钻削温度,可有效提高钻削的孔壁质量。
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