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剪切刀具硬质合金YG8的冲击磨粒磨损行为
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作者 李炎 曹睿 +1 位作者 车洪艳 翟亚中 《材料导报》 北大核心 2026年第4期137-142,共6页
为了探究剪切刀具硬质合金YG8实际工况下的失效机理,通过冲击磨粒磨损实验以及酸雾腐蚀耦合实验,对其磨损机制和失效原因等进行了研究分析。结果发现:低冲击能量时,磨损作用更加明显,YG8的失效主要表现为粘接相丢失,导致大块硬质颗粒脱... 为了探究剪切刀具硬质合金YG8实际工况下的失效机理,通过冲击磨粒磨损实验以及酸雾腐蚀耦合实验,对其磨损机制和失效原因等进行了研究分析。结果发现:低冲击能量时,磨损作用更加明显,YG8的失效主要表现为粘接相丢失,导致大块硬质颗粒脱落以及逐层剥落;高冲击能量时,冲击作用会更加明显,YG8的失效主要表现为硬质颗粒的开裂,造成裂纹之间的贯穿以及WC对YG8的二次损害。随着冲击能量的增大,对冲击磨损表面产生影响的深度会增大,但磨损量减少。随着冲击磨损过程的进行,磨损机制逐步由刮擦和微切削向大面积的犁沟转变;边缘位置受到压应力的影响,产生塑性变形,发生崩边。酸雾腐蚀降低了材料中粘接相的含量,腐蚀产物呈开裂状,且多以氧化物为主,形成的氧化物对YG8的耐冲击磨损性能产生不利影响。本工作也建立了磨损量M与各因素之间的一个关系式,以期为后续材料的筛选以及改良提供方向。 展开更多
关键词 冲击磨损 磨粒磨损 硬质合金 酸雾腐蚀
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仿竹鼠切齿沙柳平茬圆锯片的设计与试验分析
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作者 赵志飞 刘志刚 +3 位作者 韩志武 裴承慧 宋天佑 马浩天 《工程设计学报》 北大核心 2025年第3期403-412,共10页
圆锯片作为沙柳平茬作业的主要零件,在作业过程中存在锯切效率低、锯齿易磨损等问题。为此,对圆锯片的锯切过程进行了力学分析,并以竹鼠切齿为仿生原型,通过提取竹鼠切齿的轮廓特征曲线,设计了一种新型的仿生圆锯片。随后,建立了仿竹鼠... 圆锯片作为沙柳平茬作业的主要零件,在作业过程中存在锯切效率低、锯齿易磨损等问题。为此,对圆锯片的锯切过程进行了力学分析,并以竹鼠切齿为仿生原型,通过提取竹鼠切齿的轮廓特征曲线,设计了一种新型的仿生圆锯片。随后,建立了仿竹鼠切齿圆锯片的有限元模型,利用显示动力学软件LS-DYNA模拟锯切过程,对其力学性能进行了仿真分析,并与普通折背齿圆锯片进行了参数化对比。仿真结果表明,仿竹鼠切齿圆锯片的平均锯切力下降了19.17%,其中切向力、径向力分别下降了16.67%和10.68%,轴向力的波动较小,影响时间较短,同时锯切能耗降低了18.99%。锯切试验结果表明,仿竹鼠切齿圆锯片的锯切性能更优,其锯齿在切削过程中所受的压力和能耗均有所降低。所设计的新型仿生圆锯片为沙柳机械化平茬过程中圆锯片能耗大、易磨损的问题提供了新的解决方法。 展开更多
关键词 仿生圆锯片 力学分析 竹鼠切齿 锯切试验
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纤维状聚晶金刚石复合片刀具的切削性能及刀具磨损机理 被引量:13
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作者 邓朝晖 伍俏平 +2 位作者 张高峰 张璧 汪哲能 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期178-184,共7页
设计并制备一种纤维状聚晶金刚石复合片(Polycrystalline diamond compacts,PDC)刀具,制备的PDC刀具具有同时参与切削的刀刃多、刀刃间隔距离和切削角度可人为控制、刃口锋利平直等特点。开展了新型PDC刀具与金刚石砂轮在相同条件下加工... 设计并制备一种纤维状聚晶金刚石复合片(Polycrystalline diamond compacts,PDC)刀具,制备的PDC刀具具有同时参与切削的刀刃多、刀刃间隔距离和切削角度可人为控制、刃口锋利平直等特点。开展了新型PDC刀具与金刚石砂轮在相同条件下加工WC/12Co涂层的对比试验。结果表明,制备的PDC刀具能获得与金刚石砂轮磨削相媲美的加工质量,实现WC/12Co涂层硬脆材料的精密加工;同时其具有良好的容屑空间,断续切削的结构特点使其更容易散热,因此,切削加工过程中又可以适当地提高切削参数实现材料的高效加工。PDC刀具在长时间的加工过程中,由于受到频繁的冲击作用,在PDC刀具的后刀面出现了小凹坑和轻微的磨粒磨损,随着切削的进行,在切刃处出现局部崩刃现象,须对其刃磨。 展开更多
关键词 聚晶金刚石复合片刀具 WC/12Co涂层 表面质量 表面粗糙度 切削力 磨损机理
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盘形滚刀的使用与研究(1)——TB880E型掘进机在秦岭隧道施工中的应用 被引量:55
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作者 万治昌 沙明元 周雁领 《现代隧道技术》 EI 2002年第5期1-11,共11页
秦岭隧道出口TBM施工中,对刀具的使用进行了深入的研究,在提高TBM的利用率和掘进速度以及刀具使用寿命方面取得了明显的效果,并形成了适合我国隧道施工情况的刀具使用作业程序。
关键词 盘形滚刀 TB880E型掘进机 隧道掘进机 秦岭隧道 坚硬岩石 刀圈消耗
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港口桥吊用钢丝绳断丝原因分析 被引量:13
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作者 巴发海 李玲 陆洲 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期90-93,共4页
港口桥吊用钢丝绳在使用中发生多处断丝现象,通过化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和显微硬度测试等方法对断丝原因进行了分析。结果表明:钢丝绳断丝的性质为疲劳断裂,断裂源位于钢丝表面的损伤或磨损处;断丝表面存在的... 港口桥吊用钢丝绳在使用中发生多处断丝现象,通过化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和显微硬度测试等方法对断丝原因进行了分析。结果表明:钢丝绳断丝的性质为疲劳断裂,断裂源位于钢丝表面的损伤或磨损处;断丝表面存在的较多磨损、挤压剥落等缺陷以及断丝显微组织中存在一定数量的铁素体共同导致了钢丝绳中钢丝的早期疲劳断裂。 展开更多
关键词 钢丝绳 断丝 疲劳 平行裂纹
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髋关节置换术中关键手术刀具的研究 被引量:5
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作者 陈志桦 王成勇 +4 位作者 汤娜 张月 江文涛 许琳琳 陈滨 《工具技术》 北大核心 2017年第3期8-14,共7页
髋关节置换术是治疗中晚期髋关节疾病的标准手术之一,手术过程复杂且耗时久,不仅要求临床医生有丰富手术经验,对种类繁多且结构精巧的复杂手术工具的依赖程度也高,手术工具结构设计的合理性、制造精度和切削性能是影响手术成败的重要因... 髋关节置换术是治疗中晚期髋关节疾病的标准手术之一,手术过程复杂且耗时久,不仅要求临床医生有丰富手术经验,对种类繁多且结构精巧的复杂手术工具的依赖程度也高,手术工具结构设计的合理性、制造精度和切削性能是影响手术成败的重要因素之一。本文介绍了髋臼锉、髓腔锉和髓腔铰刀等髋关节置换术中的关键手术刀具,分析了这些刀具的结构、切除方式和切除特点,提出了优良髋关节置换术刀具应该具备的设计原则,指出了这些刀具设计、制造中存在的关键技术问题和研究方向。 展开更多
关键词 髋关节置换术 医疗器械 髋臼锉 髓腔锉 髓腔铰刀
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新型金刚石纤维的制备及其切削性能 被引量:4
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作者 龚艳丽 邓朝晖 +1 位作者 伍俏平 万林林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期185-192,共8页
采用添加一定量铁族金属Co的Na2O-Al2O3-B2O3-SiO2系陶瓷作为金刚石磨粒的陶瓷-金属结合剂,利用粉末注射成型和埋砂烧结法,设计制备一种具有一定长径比和宏观尺寸(1 mm×1 mm×10 mm)新型金刚石纤维,能按照使用要求进行有序排布... 采用添加一定量铁族金属Co的Na2O-Al2O3-B2O3-SiO2系陶瓷作为金刚石磨粒的陶瓷-金属结合剂,利用粉末注射成型和埋砂烧结法,设计制备一种具有一定长径比和宏观尺寸(1 mm×1 mm×10 mm)新型金刚石纤维,能按照使用要求进行有序排布,采用这种新型金刚石纤维替代传统金刚石磨粒能制备出有序化金刚石纤维砂轮。对金刚石纤维的抗折强度、硬度等性能进行测定,开展单根金刚石纤维试件与普通陶瓷砂轮加工超硬材料SiC增强高硅铝合金的对比试验。结果表明,制备的新型金刚石纤维具有一定的强度和硬度,其中的陶瓷-金属结合剂对作为切削主体的金刚石磨粒润湿性好、把持力强,金刚石磨粒不易脱落;新型金刚石纤维具有很好的加工性能,较之普通陶瓷砂轮加工工件表面质量更好,实现超硬材料SiC增强高硅铝合金的精密加工;新型金刚石纤维中,有效金刚石磨粒占有较高的百分比,分布较均匀,磨粒出刃等高性好,有效参与切削的磨粒数多,磨粒利用率高;新型金刚石纤维中,金刚石实现三维意义上的分布,即上层磨粒在磨耗磨损失去切削能力或在承受较大的摩擦和挤压力而脱落的情况下,下层磨粒得以出露继续发挥切削能力。 展开更多
关键词 金刚石纤维 陶瓷-金属结合剂 切削 润湿性
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陶瓷刀具的破损寿命及其可靠性 被引量:5
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作者 樊宁 高子辉 艾兴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第23期2134-2137,共4页
利用切削试验与MonteCarlo仿真相结合的方法 ,建立了刀具破损寿命与抗弯强度的函数关系 ,给出了计算陶瓷刀具破损寿命可靠性的计算模型。计算结果证明 ,在切削条件不变的前提下 ,破损寿命由抗弯强度决定 ,其可靠性受抗弯强度的Weibull... 利用切削试验与MonteCarlo仿真相结合的方法 ,建立了刀具破损寿命与抗弯强度的函数关系 ,给出了计算陶瓷刀具破损寿命可靠性的计算模型。计算结果证明 ,在切削条件不变的前提下 ,破损寿命由抗弯强度决定 ,其可靠性受抗弯强度的Weibull分布参数的影响。 展开更多
关键词 陶瓷刀具 破损 可靠性 蒙特卡洛方法
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复杂回转面刀具的计算机辅助造型与加工过程仿真 被引量:4
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作者 何兆太 李国顺 刘鹄然 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第3期409-410,共2页
加工旋转锉等复杂回转面刀具时, 砂轮与工件的相对运动轨迹一般是复杂运动,只有用多坐标联动的数控装置才能实现.为了验证理论推导和计算的正确性,本文对旋转锉的加工过程进行了计算机仿真.为充分利用国内外在计算机图形学和 CAD 方面... 加工旋转锉等复杂回转面刀具时, 砂轮与工件的相对运动轨迹一般是复杂运动,只有用多坐标联动的数控装置才能实现.为了验证理论推导和计算的正确性,本文对旋转锉的加工过程进行了计算机仿真.为充分利用国内外在计算机图形学和 CAD 方面的最新成就, 本文在重庆大学机械传动国家重点实验室的 Sun-CAD 工作站上对引进的 I-deas 软件包进行了应用开发,第一次将计算机造型应用于复杂回转面刀具的成形与加工.该工作站及三维图形功能对于特种回转面刀具是一个强有力的研究工具. 展开更多
关键词 复杂回转面刀具 计算机辅助设计 几何造型 加工过程 计算机仿真
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四轴端刀无干涉刀位点计算 被引量:4
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作者 吴丽萍 施法中 陈卫东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期625-628,共4页
针对四坐标端刀加工 ,提出一种新的干涉检测和排除方法 .该方法基于曲面的多面体模型 ,用解析法判断刀具与曲面是否干涉 ,并给出排除干涉的计算公式 .最后给出四轴端刀无干涉刀位点计算的算法 ,实例表明该方法稳定高效 .
关键词 四坐标加工 刀位点 计算 端刀加工
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氮碳化钛涂层制备技术的研究进展 被引量:3
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作者 严永林 郑勇 +1 位作者 于海军 卜海建 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期55-58,共4页
氮碳化钛涂层具有优良的力学及摩擦学性能,作为硬质耐磨涂层,已广泛用于切削刀具、钻头和模具等,具有广阔的应用前景。综述了氮碳化钛涂层主要的制备技术,分析了温度、化学组分、涂层厚度等因素对涂层性能的影响,并指出了其发展趋势。
关键词 涂层 氮碳化钛 制备技术
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不同碳源浓度金刚石涂层刀具切削石材的性能研究 被引量:3
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作者 陆峰 王筱晴 +2 位作者 查丽琼 闫广宇 吴玉厚 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1873-1880,共8页
采用不同碳源浓度金刚石涂层刀具与未涂层刀具铣削石材,研究切削参数对切削力及加工表面质量的影响,分析刀具磨损机理,找到金刚石刀具最佳切削参数,进而实现切削优化。采用正交实验法,通过测力仪测量出不同刀具、不同切削参数下的切削力... 采用不同碳源浓度金刚石涂层刀具与未涂层刀具铣削石材,研究切削参数对切削力及加工表面质量的影响,分析刀具磨损机理,找到金刚石刀具最佳切削参数,进而实现切削优化。采用正交实验法,通过测力仪测量出不同刀具、不同切削参数下的切削力,测试已加工材料的表面粗糙度,观测刀具磨损情况。结果表明,对铣削分力Fx、Fz影响最大的是涂层碳源浓度;对铣削分力Fy影响最大的是切削深度;对表面粗糙度影响最大的是进给速度;当主轴转速达到n=3000 r/min、进给速度为vf=300 mm/min、切削深度d=1.0 mm、涂层碳源浓度为3%时,刀具切削性能最佳;3%涂层碳源浓度金刚石刀具较其他碳源浓度(含未涂层)刀具,加工后的石材表面粗糙度最低、切削力最小、耐磨性高,提高了加工精度,延长刀具的使用寿命。 展开更多
关键词 金刚石涂层刀具 切削参数 磨损机理 表面粗糙度
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基于ANSYS的盾构盘形滚刀温度场分析及优化 被引量:4
13
作者 郝用兴 李超 +3 位作者 陈子义 周洋 范素香 周建军 《工具技术》 2018年第7期74-77,共4页
盾构机工作过程中,滚刀与岩石摩擦和挤压会导致滚刀温度升高。随着温度升高,刀具的热应变和应变交变会使刀圈的表面微裂和磨损加剧,同时疲劳损坏影响刀具寿命。本文通过ANSYS对盘型滚刀模型进行温度场研究分析,得到盾构单刃滚刀温度场... 盾构机工作过程中,滚刀与岩石摩擦和挤压会导致滚刀温度升高。随着温度升高,刀具的热应变和应变交变会使刀圈的表面微裂和磨损加剧,同时疲劳损坏影响刀具寿命。本文通过ANSYS对盘型滚刀模型进行温度场研究分析,得到盾构单刃滚刀温度场变化规律。结果表明:滚刀温度随切削时间先急剧升高再趋于平稳,随着贯入度的增大,刀圈最高温度升高。在回转试验台上进行试验,验证了仿真结果的可靠性。通过对滚刀温度升高原因的分析,提出通过适当减小刀刃角或减小滚刀直径来优化滚刀,可降低滚刀刀圈温度。仿真分析表明,优化后温度有明显下降。 展开更多
关键词 盘形滚刀 温度场 有限元仿真 优化
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基于有限元模拟的螺栓退刀槽滚压轮优化及试验研究
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作者 牛延昭 刘宏伟 +3 位作者 宋亚丽 朱祥龙 黄佳美 康仁科 《中国机械工程》 北大核心 2025年第6期1214-1221,共8页
螺栓退刀槽表面易受应力集中而发生疲劳破坏,为提高螺栓退刀槽表面疲劳抗力,设计了一种螺栓退刀槽滚压工具。利用滚压轮与螺栓退刀槽有限元模拟结果指导滚压轮结构优化,采用确定优化参数的滚压工具进行滚压试验,通过滚压表面质量、断口... 螺栓退刀槽表面易受应力集中而发生疲劳破坏,为提高螺栓退刀槽表面疲劳抗力,设计了一种螺栓退刀槽滚压工具。利用滚压轮与螺栓退刀槽有限元模拟结果指导滚压轮结构优化,采用确定优化参数的滚压工具进行滚压试验,通过滚压表面质量、断口形貌、疲劳寿命验证滚压轮参数优化的有效性。研究结果表明:当滚压轮材料为YG8、直径60 mm、型面夹角45°时退刀槽滚压表面残余应力结果最优;滚压轮圆弧半径为0.9 mm时残余压应力层最深,1.1 mm时次表层残余压应力值最大,1.2 mm时表面压应力最大。采用三种不同圆弧半径的滚压工具进行试验分析,圆弧半径为0.9 mm的滚压轮滚压后的螺栓疲劳寿命最高,确定了最优滚压工具结构。 展开更多
关键词 有限元仿真 螺栓退刀槽 滚压轮 疲劳寿命 残余应力
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替代进口高性能烟叶复烤打叶刀具开发研究 被引量:2
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作者 雍岐龙 钟卫 +2 位作者 郝建英 杨兵 李文贵 《昆明理工大学学报(理工版)》 2003年第3期25-28,共4页
研制出一种微合金化中碳结构钢作为打叶刀基本材料, 研制出一种新型的使碳化物颗粒与钢铁基体牢固结合的复合焊接新工艺, 由此研制生产出可替代进口的高性能复烤打叶刀, 其主要使用性能达到或超过国外进口产品. 对打叶刀基体材料的微合... 研制出一种微合金化中碳结构钢作为打叶刀基本材料, 研制出一种新型的使碳化物颗粒与钢铁基体牢固结合的复合焊接新工艺, 由此研制生产出可替代进口的高性能复烤打叶刀, 其主要使用性能达到或超过国外进口产品. 对打叶刀基体材料的微合金化设计及热处理工艺设计、新型复合焊接工艺的优化及碳化物颗粒尺寸的优化进行了深入的分析探讨. 展开更多
关键词 烟草工业 烟叶复烤打叶刀 基体材料 微合金钢 碳化物 碳结构钢 复合焊接工艺 碳化物颗粒突起度
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新型陶瓷-金属结合剂金刚石磨块的制备及磨削性能 被引量:1
16
作者 龚艳丽 邓朝晖 +1 位作者 孙忠刚 简忠武 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期71-76,8,共7页
设计并制备了一种新型陶瓷-金属结合剂金刚石磨块,测试了金刚石磨块的气孔率、体积密度和力学性能,并在相同条件下进行了陶瓷-金属结合剂金刚石磨块与陶瓷结合剂金刚石磨块磨削SiC增强高硅铝合金复合材料的对比试验。结果表明:陶瓷-金... 设计并制备了一种新型陶瓷-金属结合剂金刚石磨块,测试了金刚石磨块的气孔率、体积密度和力学性能,并在相同条件下进行了陶瓷-金属结合剂金刚石磨块与陶瓷结合剂金刚石磨块磨削SiC增强高硅铝合金复合材料的对比试验。结果表明:陶瓷-金属结合剂对金刚石颗粒的把持力强;新型陶瓷-金属结合剂磨块的抗弯强度与硬度达到了66.02 MPa和74.6HRB;相同条件下,用陶瓷-金属结合剂金刚石磨块磨削SiC增强高硅铝合金复合材料,比用陶瓷结合剂金刚石磨块磨削得到的磨削表面质量更好,加工效率更高;当加工工件表面粗糙度为0.3μm时,新型陶瓷-金属结合剂磨块的材料去除率达到了普通陶瓷结合剂磨块的两倍,可以解决SiC增强高硅铝合金复合材料难加工的问题。 展开更多
关键词 金刚石磨块 陶瓷-金属结合剂 润湿性
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基于ABAQUS的盾构滚刀模态分析及优化 被引量:5
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作者 郝用兴 陈子义 +2 位作者 冯梅玲 周洋 刘海宁 《工具技术》 北大核心 2017年第10期47-50,共4页
针对复合地层盾构施工引起的振动导致盾构刀具损坏的问题,以实际工程的盘形滚刀为例,利用ABAQUS有限元分析软件建立了刀具模型。仿真得到了刀具模态分析结果,包括刀具在各阶模态下的固有频率、振型及刀具的变形特征。与锤击模态试验法... 针对复合地层盾构施工引起的振动导致盾构刀具损坏的问题,以实际工程的盘形滚刀为例,利用ABAQUS有限元分析软件建立了刀具模型。仿真得到了刀具模态分析结果,包括刀具在各阶模态下的固有频率、振型及刀具的变形特征。与锤击模态试验法得出的结果对比,验证了仿真的可行性。通过改变刀轴和刀圈的直径参数对刀具进行优化,提高了刀具的固有频率,改善了刀具的抗冲击振动性能。 展开更多
关键词 盾构滚刀 振动 模态分析 有限元仿真 优化
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金属粘结补强复合陶瓷刀具材料的研究 被引量:1
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作者 潘敏元 赵高扬 +1 位作者 陈宇航 潘明 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第5期440-446,共7页
通过组成与显微结构的设计研究了活化金属粘结的Ti(C,N)-Al_2O_3与Al_2O_3-TiC两类多种组成(牌号)的复合陶瓷刀具材料,这些陶瓷由于组成与显微结构的不同,其切削加工的应用范围亦有所不同,但均具有高的... 通过组成与显微结构的设计研究了活化金属粘结的Ti(C,N)-Al_2O_3与Al_2O_3-TiC两类多种组成(牌号)的复合陶瓷刀具材料,这些陶瓷由于组成与显微结构的不同,其切削加工的应用范围亦有所不同,但均具有高的强度与韧性,优良的红硬性和良好的化学稳定性,可满足多种加工对象的要求,在其各自的加工应用范围内,均能发挥出十分优异的切削性能。 展开更多
关键词 陶瓷刀具 复合陶瓷 金属 粘结补强
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硬岩切削刀具切削性能研究 被引量:1
19
作者 王成勇 刘培德 胡荣生 《工具技术》 北大核心 1991年第1期33-36,共4页
本文在对硬岩切削机理和切削力进行了系统研究的基础上,进一步通过切削实验,对硬岩切削刀具材料、刀具几何参数和切削参数等进行了优选;分析了切削硬岩时的刀具磨损和破损特征。本文结论可供实际生产参考使用。
关键词 硬各切削 刀具 切削性能 YD15 YG8
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特种回转面刀具上的刀刃曲线 被引量:11
20
作者 刘鹄然 《工具技术》 北大核心 1993年第2期10-12,共3页
本文导出了特种回转面刀具上的等螺旋角螺旋线的通用表达式,为这种刀具的设计、计算、制造和计算机辅助设计带来了方便。
关键词 特种回转面 刀具 刀刃曲线
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