用陶瓷刀车削30CrMnSi时刀具几何参数的优化

本文介绍了优选陶瓷刀具几何参数的正交实验和回归分析法.所用刀具材料为AG_2复合陶瓷,试件材料为30CrMnSi.实验结果表明在实验条件下,前角γ_0和刀尖圆弧半径r_g对切削路程影响最大,主偏角K_r有一定影响,而刃倾角λ_s对切削路程的影响则不甚显著,根据实验结果优选了一组较合理的几何参数.     

刀具的工作角度及其计算

本文分析了刀具在切削加工中几何角度变化情况，阐述了工作刃倾角、工作主偏角、工作前角、工作后角的准确概念．并导出其计算公式．     

切削刀具几何角度计算与测量方法的研究

 介绍了坐标变换法、三棱柱模型法和矢量法等3种计算和测量切削刀具几何角度的方法,并与利用虚拟技术建立三维参数模型来确定刀具几何角度的方法进行分析比较,结果表明利用虚拟设计技术将是今后最快确定刀具几何角度的主要方法之一。     

新型内孔挖槽刀具的结构和工作程序

本介绍了斜槽式和偏心环两种新型内孔挖槽刀具的结构和原理，实际使用证明，这两种刀具都具有径向自动进行了和退刀，轴向位置可调，工作性能可靠，切削效率较高，加工表面质量好等特点，适用于多种机件内孔环形槽的切削加工。     

浅谈切屑形成机理

本文阐述了在木材切削过程中,五种典型形状的切屑的形成机理;分析了在木材切削过程中,切削力、刀具角度、切屑厚度和相对于木材的纤维方向对切屑形成的影响;提出了改善如提高木材切削加工质量的途径。     

木材切削刀具角度设计计算的新方法

本文应用映象原理,将空间问题平面化,进而形成了一种向量法求解木材切削刀具几何角度的简单精确的方法。     

“铝—硅(20％)”铸造合金的切削加工

“铝—硅(20%)”铸造合金是具有显著技术经济优势的耐磨合金材料。其基体为塑性很大的铝,切削加工时粘刀现象严重,加工表面粗糙度大;而领先相为初晶硅晶粒,硬度很高也难以切削加工。使用通用的刀具材料根本完不成加工任务。在国外多用全刚石或全刚石涂层刀具加工,但其价格昂贵。作者为了使该合金的生产实用化,结合我国具体情况进行了一系列切削试验。试验结果表明,通用牌号的高速钢和硬质合金刀具不能胜任切削加工工作,但国产的某些特殊牌号的硬质合金(如自贡厂的643、610)是可以加工该合金的。试验并进一步选择了刀具的合理几何参数(主要角度r=30°、∝=15°)与车削时的切削用量(粗车V=200—300m/min,f=0.3—0.5mm/r;半精车V=350—500m/mn,f=0.08—0.1mm/r)。结论:我们认为使用价格较廉的国产刀具材料能够解决该合金的粗加工与半精加工问题。     

基于AR特征的刀具状态识别方法

通过分析切削过程刀具产生的振动信号的特点，引入自回归（AR）模型来表征刀具切削过程的工作状态；并利用隐Markov模型（HMM）对经AR模型处理后得到的特征向量（AR系数）和由FFT得到的特征向量（幅值谱）进行比较．结果表明：对于切削过程产生的振动信号采用AR模型得到的特征参数比由FFT得到的幅值谱更能有效地表征这一过程中刀具的工作状态．     

PCD刀具微细切削加工研究

对PCD刀具微细切削加工刃下区的弹性应力、弹性位移和弹塑性分界线方程进行了推导，利用PCD刀具进行微细切削无氧铜和硬铝的实验，并对工件表面进行了SEM分析，指出侧向塑流和纵向塑流是影响工件表面粗糙度的主要因素，通过对后刀面熨压作用的分析，提出了PCD刀具后刀面刃磨方向应平行于刀具刃口的建议。     

影响40Cr钢切削力的主要因素研究

采用3种不同材料的硬质合金刀具,通过改变切削用量三要素的方法,在CA6140A车床上对40Cr钢进行干切削,分别得到了切削用量三要素对试验结果的影响程度和3种刀具干车削40Cr钢的切削力经验公式,利用基于有限元的工艺仿真软件Deform-3D对40Cr钢的干切削过程进行了模拟仿真,并将仿真结果和经验公式值分别与试验结果数据进行了对比.结果表明:背吃刀量对切削力的影响最大,其次是进给量和切削速度;YG8可转位车刀对40Cr钢的切削性能优于YW2和YT15可转位车刀;切削力经验公式更适于对40Cr钢切削力的预测,为进一步优化40Cr钢的切削工艺提供了一定依据.     

青饲料收获机切碎辊刀具的优化设计及试验

青饲料收获机切碎辊刀具的设计直接影响秸秆的切割质量。刀具与秸秆接触时的受力分析表明,切割力与秸秆的压应力有关,而压应力不仅与秸秆物理特性有关,也与刀刃的倾斜角有关。利用Ansys-Workbench有限元软件进行仿真分析,结果表明,当刀具材料为65Mn、刀具厚度为8 mm、刀尖倾斜角度为30°时,刀具的等效应力最小。以秸秆层厚度、刀具倾斜角、秸秆含水率为试验因素,以切割装置切割秸秆时的扭矩值为试验指标,通过正交试验及交互作用分析,确定了因素对指标影响的主次关系为：A2>C2>B2>A>BC>AC>C>B,当秸秆层厚度7.5 cm、刀具倾斜角度35°、秸秆含水率35%时,刀辊扭矩值最小。验证试验结果表明选取的较优参数组合真实可行。该研究为新型刀具及防堵刀辊的机理研究提供了理论和试验借鉴。     

青饲料收获机切碎辊刀具的优化设计及试验

青饲料收获机切碎辊刀具的设计直接影响秸秆的切割质量。刀具与秸秆接触时的受力分析表明，切割力与秸秆的压应力有关，而压应力不仅与秸秆物理特性有关，也与刀刃的倾斜角有关。利用Ansys-Workbench有限元软件进行仿真分析，结果表明,当刀具材料为65Mn、刀具厚度为8 mm、刀尖倾斜角度为30°时，刀具的等效应力最小。以秸秆层厚度、刀具倾斜角、秸秆含水率为试验因素，以切割装置切割秸秆时的扭矩值为试验指标，通过正交试验及交互作用分析，确定了因素对指标影响的主次关系为：A2>C2>B2>A>BC>AC>C>B，当秸秆层厚度7.5 cm、刀具倾斜角度35°、秸秆含水率35%时，刀辊扭矩值最小。验证试验结果表明选取的较优参数组合真实可行。该研究为新型刀具及防堵刀辊的机理研究提供了理论和试验借鉴。     

向日葵茎秆切割阻力影响因素试验研究

针对向日葵收获机械在使用现有往复式切割器收割向日葵茎秆时存在适用性差及切割质量差等问题,在微机控制电子万能试验机上模拟直刃切刀配合的切割方式,对向日葵茎秆进行切割试验,研究刃口倾角、削切角度及斜切角度等参数改变对切割阻力和切割能量消耗的影响程度以及不同条件下向日葵茎秆的切割阻力变化规律。结果表明:1)切割速度一定,切刀刃口倾角为0°~20°时,切割阻力峰值及切割能量消耗随着刃口倾角的增大逐渐减小,滑切效果逐渐增强,当刃口倾角在20°时的切割能量消耗较其他角度小。2)切割速度一定,削切角为0°~45°时,切割阻力峰值与切割能量消耗先逐渐减小而后急剧上升,削切角为15°时,切刀对向日葵茎秆的切割阻力和切割能耗较小。3)切割速度一定,斜切角度为0°~60°时,切割阻力峰值和切割能耗先逐渐减小而后迅速增大,斜切角为30°时,其切割阻力和切割能耗最小。     

凸圆弧形刀片切割性能研究

针对铡草机功耗大、生产率低、切割质量差等问题,利用9Z-4C型青贮铡草机搭建切割性能测试试验台,通过分析刀刃切割过程的受力确定刃倾角对切割性能的影响。以主轴转速、刃倾角和喂入量为试验因素进行单因素试验研究得到切割装置切割性能最佳取值范围：主轴转速600～700 r·min^-1、喂入量0.9～1.5 kg·s^-1、刃倾角60°～70°。以比功耗作为切割性能评价指标,通过Box-Behnken 响应面试验得出各因素对铡草机切割过程中对比功耗影响的主次顺序：主轴转速>喂入量>刃倾角;根据试验结果以比功耗最小为响应值,利用Design-Expery8.0.6软件分析出各因素对比功耗影响的最佳参数组合：主轴转速642 r·min^-1、喂入量为1.3 kg·s^-1、刃倾角63°,切割性能较优化前提高了14%。该结果可为铡草机切割装置的参数优化和结构改进提供依据。     

4SY–1型油菜割晒机切割与拨禾装置的优化设计与试验

研制的4SY–1型油菜割晒机主要由机架、循环式切割装置、双向对搂式拨禾装置、传动机构等组成.工作时,被循环式切割器切断后的油菜茎秆在左右两侧对称拨禾机构驱动下,从两侧向放铺通道推送挤压,实现双向对搂拨送和后侧放铺,达到茎秆首尾搭接式条铺.为保证循环式割刀切割过程的可靠性,对切割刀片的刃口参数进行了优化设计.运用仿人工拨...     

基于机器人采摘的柑橘果柄切割力学特性研究

为了给柑橘采摘机器人切割装置设计提供依据,根据采摘时被切割果柄弯曲的工作状态,设计了果柄切割夹持试验架,对柑橘果柄进行了不同切割条件的切割试验。结果表明:切割过程中,柑橘果柄发生弯曲,随着滑切角增大,果柄产生的起始裂纹从外侧转移到内侧,同时果柄切口更光滑;切割速度、刀具形式和滑切角均显著影响柑橘果柄的切割力学参数;随着切割速度的增大,峰值切割力、切割功率和切割位移均先快速减小,然后缓慢减小;随着滑切角的增大,峰值切割力减小,但切割位移先减少后增大;当滑切角为0°时,相比平刀和齿刀,弧刀对柑橘果柄的峰值切割力和切割位移最少;采用平刀切割,滑切角不应太大,以免切割位移过大,降低采摘速度;使用齿刀切割,滑切角应大于30°,不但峰值切割力大大减小,而且切割位移增加也较小。     

往复式灌木切割器滑切角对灌木切割的影响

为了解往复式灌木切割器的滑切角对切割力的影响,在自制的往复式单刀切割试验台上,通过改变滑切角角度研究了滑切角与灌木最大切割力的关系,以及刀刃角和曲柄转速对滑切过程的影响.结果表明:1)往复式灌木切割器的滑切角适用范围为0°-10°.2)当滑切角较小时(≤10°),增大刀刃角有利于滑切过程并降低最大切割力.3)当滑切角较...     

榨菜缩短茎的切割力学特性

为了获得榨菜缩短茎的最佳切割要素组合,在TMS-Pro质构仪上开展榨菜缩短茎切割的单因素试验和正交试验,以最大切割力和平均切割力为试验指标,探究刀刃类型、滑切角度、切割速度、切割方式对榨菜缩短茎切割过程中切割力的影响。结果表明:滑切角度对最大切割力和平均切割力影响显著(P<0.05),刀刃类型对平均切割力影响显著(P<0.05),锯齿刃比光刃省力。为有效降低最大切割力和平均切割力,榨菜缩短茎切割的参数宜确定为锯齿刃,滑切角度20°,切割速度80 mm·min^-1。此时,最大切割力为86.2 N,平均切割力为53.1 N。研究结果可为榨菜收获机的切割装置设计提供理论依据。     

宽皮柑橘剥皮机去顶环切装置的设计与试验

为了提高宽皮柑橘果皮剥净率,为宽皮柑橘剥皮机设计了去顶环切装置,以去除柑橘果柄部果皮并沿最大果径环切一周将果皮划破。该装置主要由机架、对心机构、去顶机构、环切机构组成。工作时,柑橘固定,去顶刀刃逐渐旋切嵌入果柄处果皮,切断果柄周围果皮及橘络,在柑橘顶部旋出一个圆形的切痕并夹持住顶部果皮,在刀具箱上行的过程中,在刀刃挤压力和摩擦力的作用下带走柑橘顶部果皮,实现去顶;环切压盘随着刀具箱的下行压紧去顶后的柑橘,环切压盘上的压盘尖刺嵌入柑橘橘皮并卡住柑橘,此时,一侧的环切刀随着对心轴的转动嵌入柑橘果皮中;电机启动,环切压盘带动柑橘做旋转运动,环切刀在柑橘径向形成一周划痕,实现环切。对影响去顶性能和环切性能的热蒸气时间和刀轴转速进行的单因素试验结果表明:在热蒸气时间90 s、刀轴转速120r/min时,柑橘去顶成功率和去顶损伤率分别为96.7%、4.2%,柑橘环切率和环切损伤率分别为97.5%、4.7%。     

割灌机作业噪声及其对园林工人脑波的影响

对18名园林工人操作背负式割灌机和侧挂式割灌机作业的噪声声级进行实地测量，得出了园林工人在使用打草绳、2齿刀具、4齿刀具和40齿刀具进行割灌作业时每个工作日的噪声暴露剂量。根据园林工人的作业习惯，对两种割灌机使用不同刀具切割不同植株的作业噪声分别进行检测记录，得出了两种割灌机在怠速空转、低速作业和高速作业状态中的声级和频率。对暴露在割灌机噪声下的园林工人进行脑电测量，对比脑电α和β波频带的平均功率谱密度比值R，分析了噪声对园林工人心理负荷的影响，对园林绿化部门提出了噪声控制的建议措施。