土壤-耕具接触的有限元仿真分析

利用数值模拟结合正交试验设计方法,研究不同刀具楔角、耕作深度和土壤-耕具间摩擦因数对切削阻力的影响,及切削过程中土壤裂纹的扩展形态。模拟结果表明:当楔角一定时,随着耕深和摩擦因数的增加,裂纹长度随之增加且趋于平缓;当楔角和耕深不变,摩擦因数不同时,裂纹形态的扩展趋势不同;当楔角为20°,耕深为10cm,摩擦因数为0.45时切削力较小;而当楔角为25°,耕深为20cm,摩擦因数为0.70时切削阻力较大。楔角、耕深及土壤-耕具间摩擦因数都是影响耕作过程切削阻力大小的因素,而且因素间的交互影响不可忽视。不同因素水平下土壤切削过程产生的裂纹形态及切削力大小不同。     

柠条剪断力与刀具前角之间关系的研究

设计了前角分别为300、30°、45°、50°、60°、70°的切刀,对含水率为55%左右,直径为10、11、12、13、14、15 mm的鲜柠条进行了剪切实验,分析了刀具前角对柠条剪切力的影响.结果表明,相同直径的柠条剪断力平均值有随刀具角度增大而增大的趋势,相同前角的刀具剪切柠条时,剪断力半均值有随柠条直径的增大而增大的趋势.     

基于有限单元法和正交试验的灌木平茬机切削刃具的优化

为解决在沙柳平茬过程中,由于刀具的不合理选择造成的进锯困难、平茬效果不佳和圆锯片磨损严重等问题,应用正交试验法对圆锯片平茬沙柳时受到的切削力进行有限元分析。通过对正交试验的结果进行极差分析,得到影响平茬过程中锯切力的主次顺序:入切角刀具前角刀具后角,同时得到在同样锯切条件下入切角、刀具前角和刀具后角的最佳组合,即刀具前角10°、刀具后角32°、入切角30°。     

不同倒伏状态甘蔗扶起过程的试验

设计了分蔗靴-螺旋滚筒-拨指链组合式扶蔗器.将甘蔗按照倒伏状态分类,与拨指链式扶蔗器一起进行实验室对比扶蔗试验,研究扶蔗器对不同倒伏状态甘蔗的扶起效果.结果表明:对于倒伏角小于30°、侧偏角大于15°的严重倒伏甘蔗,组合式扶蔗器扶起后甘蔗的倒伏角为61.4～75.5°,效果明显优于拨指链式扶蔗器;对于倒伏角大于30°、侧偏角大于15°的一般倒伏甘蔗,2种扶蔗器的扶蔗效果一致,扶起后甘蔗的倒伏角为69.4～76.8°.     

具有自学习功能的车削专家系统的研究

针对传统金属切削数据库中数据冗余、知识贫乏、切削参数与实际切削加工条件结合不紧密等问题,研究开发了一个具有自学习功能的硬质合金车削专家系统.该系统采用切削实验得出的浓缩型数学模型方式存储切削用量数据,利用自学习功能对切削数学模型进行修正,可以推荐合理优化的刀具、切削速度和刀具寿命等加工参数,预测加工质量、金属去除率等.     

基于GNSS航向微分和MEMS陀螺仪的农机轮角测量方法

【目的】设计一种农机前轮转角测量方法,代替安装复杂的连杆式轮角传感器。【方法】采用GNSS天线测量航向和速度,MEMS陀螺仪测量车身和车轮的合转动速率,计算MEMS陀螺仪与GNSS航向微分差值,获得车轮转动速率;设计自适应卡尔曼滤波器进行信息融合和校正,获得车轮转向角,并进行性能验证和田间应用试验。【结果】与连杆式轮角传感器测量结果对比,轮角测量方法的拖拉机在偏离航线2.5和1.5 m进行上线时,平均绝对误差(MAE)分别为1.13°和0.87°,均方根误差(RMSE)分别为0.90°和0.68°,上线时间分别为29.4和23.5 s;以4 km/h田间导航应用时,MAE为0.44°,RMSE为0.87°,满足拖拉机旱地作业要求。【结论】GNSS航向微分和MEMS陀螺仪轮角测量方法与连杆式轮角传感器测量性能相当,能够替代轮角传感器用于较低速农业机械导航。     

人造板切削加工刀具离子氮化处理

对表面离子氮化处理后的人造板切削加工刀具与未经处理的刀具进行切削性能的对比实验。得出离子氮化处理工艺能够有效地提高人造板切削刀具的耐用度。降低刀具切削刃的磨损；降低人造板生产加工的成本，提高劳生产效率和经济效益。     

碎土机刀片碎土过程仿真与分析

良好的苗土是实现水稻高产的必备条件,为了改善苗土碎土质量,提高碎土机碎土效率,降低碎土机能耗和刀片的磨损,提出一种新的碎土机刀具部件模型,并利用离散元软件EDEM对碎土机的碎土过程进行模拟,计算破碎过程中新旧刀片受到的阻力和能量的损耗。结果表明,新型刀片以25°的切削前角,5°的切削后角对土壤进行切削时,受到的法向力和总阻力都远小于传统刀片受到的力;破碎相同质量的土壤,其能量损耗远低于传统刀片的能量损耗;并且新型刀片对土壤施加垂直于前刀面的力,推动土块沿此方向运动,实际破碎过程中将土壤击飞并与筒壁碰撞破碎,提高了破碎率。研究结果可为碎土机、碎土筛土机的设计、计算、改进等提供指导。     

曲面型腔高速切削加工关键技术研究

对曲面型腔高速切削加工工艺进行了试验性研究.结果表明,为了体现曲面型腔金属零部件高速切削加工技术的优点和实现其高质量成型,必须满足刀具和机床的技术要求,掌握切削用量和高速加工编程技术.     

用于高硬度模具钢SKD11的铣刀几何角度优化及试验

在切削淬硬模具钢SKD11中,为开发和选用与生产条件相匹配的具备优化几何角度的高性能铣刀,对专用于高硬度模具钢SKD11铣刀的几何角度进行了优化及试验分析.设计了4类不同几何结构的TiAlN复合涂层铣刀.从切削力、切削振动、切削变形、铣刀耐用度以及铣刀磨损机理等方面对这4类铣刀高速铣削SKD11过程进行了研究,综合评价其铣削性能,确定了在常用的高速加工生产条件下的优化铣刀.所选择的优化槽形铣刀具的寿命比之其他刀具延长3倍,在切削力和切削振动方面,该刀具具有最稳定的表现,而且大小较其他刀具下降70%.     

竹/木销连接组合木梁抗弯性能研究

试验对竹/木销连接的双层规格材组合木梁进行四点弯曲加载试验。试验参数包括销的种类（竹销和木销），钉入角度（45°、60°、90°）和竹销直径（8、10、12 mm）。结果表明，90°和60°角连接时，竹销连接组合木梁刚度比木销连接分别提升11%和18%；组合木梁随销钉入角度的增加，刚度逐渐增加，90°角连接比60°和45°角连接刚度分别提升7%和29%；增加竹销直径可以有效提升组合木梁刚度。     

基于LOM技术激光切割薄木模型构建

以能量守恒为理论研究方法，对激光切割薄木过程进行数学描述，以期LOM法对薄木进行层积成型垫定基础，保证木制品纹理美观、各向异性的材性优势。对LOM工艺进行分析，阐述激光切割木材的影响因素；建立激光切割薄木的数学模型，并对其进行参数求解；用不同厚度的黑胡桃薄木作为激光切割的试验材料，对其进行切割，以切缝的宽度来表征切割质量，验证理论的正确性。结果表明，所建立的数学模型和试验结果相吻合。在激光切割薄木过程中，薄木厚度、激光切割功率和进给速度之间的关系为H=P/(12.72×v)×10^-5，该模型为LOM法层积木制品过程中激光切割木材的参数的调整提供参考。     

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。     

氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能

分析氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能,为氟涂层刀具在木材切削加工领域应用提供理论指导。利用CNC加工中心分别进行未涂层刀具和氟涂层刀具铣削饰面刨花板试验,采用工具显微镜和扫描电镜拍摄刀具前后刀面的磨损形貌,采用超景深三维显微镜对饰面刨花板的切削加工表面进行粗糙度测量,研究氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能。结果表明,在相同的铣削长度条件下,氟涂层刀具铣削饰面刨花板的后刀面磨损带宽度显著低于未涂层刀具的后刀面磨损带宽度,且随着铣削长度的逐渐增加,未涂层刀具磨损带宽度增加急剧,而涂层刀具磨损带宽度增大缓慢;氟涂层刀具主要为磨料磨损,可以有效减少胶黏剂和刨花颗粒产生的黏结磨损,且降低崩刃现象;在相同的铣削长度条件下,氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削表面粗糙度值明显低于未涂层刀具铣削饰面刨花板的切削表面粗糙度值,且铣削饰面刨花板的刨花层可显著减少表面毛刺和凹坑,且饰面耐磨层崩边较少。因此,氟涂层刀具铣削饰面刨花板可以有效降低刀具磨损,提高饰面刨花板切削表面质量。     

数控机床切削颤振抑制方法研究

研究了通过调节数控机床伺服参数，控制极限切削宽度来抑制切削颤振的新方法。文中建立了包括机械系统、伺服系统及切削颤振环节的数控机床切削系统模型。该模型全面反映了各环节间的相互影响。通过仿真分析了切削系统的稳定性，并通过实验描绘了极限切削宽度与伺服系统参数的关系曲线，为数控强力切削过程中抑制颤振提供了可靠依据。仿真和实验结果表明，数控机床伺服参数与极限切削宽度具有映射关系，文中所述方法实用、可靠。     

斜角切削的理论分析

就刀具λ_s≠0°时刀具的标注角度、实际工作角度进行了理论分析，推导了λ_s影响下的工作角度计算公式，并给出了λ_s对刀具工作角度的影响曲线。     

中国主要树种的切削性能的研究——木材的密度对切削力的影响

本文通过木材密度对切削力的影响,探讨了木材的切削性能。对61种树种(针叶树11种,阔叶树50种)进行三个方向切削(纵向切削、横向切削、端向切削),两个切屑厚度的基本切削。通过切削实验,分别得出了主切削力Px与木材密度ρ之间的关系。实验结果表明,主切削力Px与木材密度ρ之间成如下关系:Px=a+bρ。此外,根据在切削中切屑的形成过程和木材产生的各种变形以及木材的强度特性,对主切削力随着木材密度的变化而变化的特点和机理作了分析。     

木材斜角切削力的研究与分析

木材斜角切削是木材切削的一种重要切削形式,随着木材加工工业的发展,被越来越广泛地应用于刨削、铣削、锯切、钻削等木材机械加工中。本文以木材斜角刨削和螺旋铣削为例,说明了刃倾角及其他因素对切削力的影响;总结了切削力的变化规律。在此基础上,着重对切削力的变化规律进行了理论分析,并讨论了这些变化规律在生产实践中的影响。     

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。     

木材斜角切削时垂直分力的研究

根据试验结果研究了在木材斜角切削时,垂直于切削方向上的分力与刃倾角及法面前角的关系。试验分为斜角纵向切削和斜角横向切削两部分,采用两种试材和两种切屑厚度。通过试验,找出了刃倾角和法面前角对垂直分力的影响规律;通过数学分析,对垂直分力的计算方法进行了研究。