高速磨削难加工材料的研究进展 被引量：9

1

作者 陈建毅 郑祝堂 徐西鹏 《工具技术》 2011年第8期15-20,共6页

高速磨削是实现对难加工材料的高效、优质加工的一种先进加工技术。本文总结了难加工材料高速磨削的相关研究,从磨削力、磨削温度、磨削比能、表面形貌等磨削特性进行探讨。

关键词 高速磨削 难加工材料 磨削特性

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钎焊金刚石线锯切割单晶硅材料时的断裂行为研究 被引量：4

2

作者 张国青 黄辉 徐西鹏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2014年第4期6-10,共5页

利用铜基钎料钎焊制备小直径金刚石线锯,观察线锯形貌,测试线锯力学性能,并在不同切割参数下对单晶硅材料进行切割,记录观察切割过程中的线锯受力,观察线锯断口形貌,探讨小直径钎焊金刚石线锯线锯过程中断裂行为及断裂机理。研究结果表... 利用铜基钎料钎焊制备小直径金刚石线锯,观察线锯形貌,测试线锯力学性能,并在不同切割参数下对单晶硅材料进行切割,记录观察切割过程中的线锯受力,观察线锯断口形貌,探讨小直径钎焊金刚石线锯线锯过程中断裂行为及断裂机理。研究结果表明,线锯的断裂主要有正常疲劳断裂和非正常拉断。 展开更多

关键词 钎焊线锯 受力分析 疲劳断裂

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金刚石绳锯加工弧区锯切力分布的研究 被引量：3

3

作者 裴峰丽 黄辉 郭桦 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2011年第4期58-61,共4页

本文针对金刚石绳锯的柔性加工以及长锯切弧区的加工特点,采用弧区内分段的实验方法,在弧区七个位置选取了50 mm的微段,对每个微段进行锯切力的测量,进而总结出锯切加工弧区内锯切力的分布情况。研究结果表明:当线速度和进给速度较小时... 本文针对金刚石绳锯的柔性加工以及长锯切弧区的加工特点,采用弧区内分段的实验方法,在弧区七个位置选取了50 mm的微段,对每个微段进行锯切力的测量,进而总结出锯切加工弧区内锯切力的分布情况。研究结果表明:当线速度和进给速度较小时,整个弧区的锯切力的波动较小,随着线速度和进给速度的增大,弧区锯切力在整个弧区的波动随之变大;绳锯在进入弧区端的锯切力要大于离开弧区端的弧区锯切力。 展开更多

关键词 金刚石绳锯锯切 切削弧区 锯切力分布

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聚晶金刚石复合片表面裂纹视觉检测技术研究

4

作者 李慧慧 郭桦 +1 位作者 陈琛 黄莹祥 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第24期174-178,共5页

采用计算机视觉检测技术提取出表面缺陷特征量,完成聚晶金刚石复合片表面裂纹缺陷检测。首先,根据聚晶金刚石复合片表面特性,研究合适的光源照明系统。然后,提出一种基于直方图投影梯度极值的局部边界提取方法,将感兴趣区域进行提取。... 采用计算机视觉检测技术提取出表面缺陷特征量,完成聚晶金刚石复合片表面裂纹缺陷检测。首先,根据聚晶金刚石复合片表面特性,研究合适的光源照明系统。然后,提出一种基于直方图投影梯度极值的局部边界提取方法,将感兴趣区域进行提取。在此基础上,采用图像滤波、阈值分割的方法实现裂纹的准确提取。最后,通过计算裂纹连通域的圆形度和长宽比进行裂纹识别。实验结果表明,本方法可有效地对聚晶金刚石复合片表面裂纹缺陷进行检测。 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片 裂纹缺陷 边界提取 视觉检测

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聚晶金刚石复合片崩角缺陷视觉检测技术研究

5

作者 陈琛 郭桦 +1 位作者 李慧慧 黄莹祥 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第7期53-56,共4页

针对目前国内生产聚晶金刚石复合片(PDC)的企业大多数在表面缺陷检测环节严重依赖于人工检测,存在检测效率低、主观性强等问题,提出了一种基于机器视觉的检测方法替代人工检测。将倒角边缘的崩角缺陷作为检测目标,研究崩角图像的表面特... 针对目前国内生产聚晶金刚石复合片(PDC)的企业大多数在表面缺陷检测环节严重依赖于人工检测,存在检测效率低、主观性强等问题,提出了一种基于机器视觉的检测方法替代人工检测。将倒角边缘的崩角缺陷作为检测目标,研究崩角图像的表面特征后,提出了在硬件上使用零角度环形光源突出崩角特征,在检测方式上通过阈值分割、中值滤波进行预处理,然后利用最小二乘法拟合获取倒角圆环的圆心位置和小圆半径并建立掩码,最后通过与(AND)运算提取出崩角信息,进行识别和标记。结果显示:实现对图像中的崩角缺陷自动检测和定位,并且判断标准统一。 展开更多

关键词 视觉检测 缺陷检测 掩码 聚晶金刚石复合片

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单晶SiC基片的集群磁流变平面抛光加工 被引量：12

6

作者 潘继生 阎秋生 +3 位作者 徐西鹏 童和平 祝江停 白振伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期2495-2499,共5页

基于集群磁流变效应超光滑平面抛光理论及研制的试验装置,对单晶SiC基片进行了平面抛光试验研究。研究结果表明,金刚石磨料对单晶SiC基片具有较好的抛光效果;加工间隙在1.4mm以内抛光效果较好,30min抛光能使表面粗糙度值减小87%以上;随... 基于集群磁流变效应超光滑平面抛光理论及研制的试验装置,对单晶SiC基片进行了平面抛光试验研究。研究结果表明,金刚石磨料对单晶SiC基片具有较好的抛光效果;加工间隙在1.4mm以内抛光效果较好,30min抛光能使表面粗糙度值减小87%以上;随着加工时间的延长,表面粗糙度越来越小,加工30min时粗糙度减小率达到86.54%,继续延长加工时间,加工表面粗糙度趋向稳定。通过优化工艺参数对直径为50.8mm(2英寸)6H单晶SiC进行了集群磁流变平面抛光,并用原子力显微镜观察了试件加工前后的三维形貌和表面粗糙度,发现经过30min加工,表面粗糙度Ra从72.89nm减小至1.9nm,说明集群磁流变效应超光滑平面抛光用于抛光单晶SiC基片可行有效且效果显著。 展开更多

关键词 单晶SiC 集群磁流变 平面抛光 表面粗糙度

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轴向力对圆锯片轴向变形的影响研究 被引量：10

7

作者 房怀英 李远 徐西鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期966-970,共5页

通过有限元分析、静态加载以及锯切石材实验,分别研究了静止状态和加工状态下的圆锯片轴向变形。研究表明,圆锯片在这两种状态下的轴向变形曲线形状基本相似;在石材锯切过程中,圆锯片所受的静态轴向力是基体轴向变形的主要影响因素,而... 通过有限元分析、静态加载以及锯切石材实验,分别研究了静止状态和加工状态下的圆锯片轴向变形。研究表明,圆锯片在这两种状态下的轴向变形曲线形状基本相似;在石材锯切过程中,圆锯片所受的静态轴向力是基体轴向变形的主要影响因素,而锯切加工工艺参数对轴向变形的影响不大,基体的轴向变形曲线呈现出明显的周期性特征。 展开更多

关键词 圆锯片 轴向力 加工工艺参数 轴向变形

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集群磁流变效应抛光垫的磨粒“容没”效应机理研究 被引量：5

8

作者 白振伟 阎秋生 +1 位作者 路家斌 徐西鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期2705-2710,共6页

针对集群磁流变抛光加工方法,研究了集群磁流变效应抛光垫对磨粒的"容没"机理。通过建立磨粒"容没"模型,并在磁流变抛光工作液中掺杂大尺寸磨粒对K9光学玻璃与硅片进行抛光加工实验,发现在粒径为0.6μm的磨粒中掺... 针对集群磁流变抛光加工方法,研究了集群磁流变效应抛光垫对磨粒的"容没"机理。通过建立磨粒"容没"模型,并在磁流变抛光工作液中掺杂大尺寸磨粒对K9光学玻璃与硅片进行抛光加工实验,发现在粒径为0.6μm的磨粒中掺杂粒径为1.8μm的金刚石粉进行抛光后的表面质量优于粒径为1.1μm的磨粒加工的表面质量,且发现随着掺杂磨粒尺寸的增大,加工表面的Ra、Rv值虽有增大,但增长幅度远小于同等状况下游离磨粒加工的增长幅度。研究结果表明:集群磁流变效应抛光垫的磨粒"容没"效应能够使粒径不同的磨粒均匀作用于工件表面,显著减小甚至消除大尺寸磨粒对加工表面造成的损伤。 展开更多

关键词 磁流变效应抛光垫 磨粒 “容没”效应 表面损伤

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蓝宝石不同晶面轴向超声振动辅助磨削特性研究 被引量：4

9

作者 胡中伟 邵铭剑 +2 位作者 方从富 于怡青 徐西鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1380-1385,共6页

选取蓝宝石的A面、C面、M面及R面开展轴向超声振动辅助磨削试验,并从磨削力、比磨削能、表面粗糙度及表面形貌等角度对比蓝宝石四个晶面超声振动辅助磨削效果的差异。施加超声振动辅助磨削时,蓝宝石四个晶面的磨削力、比磨削能及表面粗... 选取蓝宝石的A面、C面、M面及R面开展轴向超声振动辅助磨削试验,并从磨削力、比磨削能、表面粗糙度及表面形貌等角度对比蓝宝石四个晶面超声振动辅助磨削效果的差异。施加超声振动辅助磨削时,蓝宝石四个晶面的磨削力、比磨削能及表面粗糙度相对未施加超声振动时均有所减小,且工件表面损伤裂纹较小,表面质量更好;蓝宝石不同晶面在施加超声振动时的磨削力、比磨削能和表面粗糙度的减小比例不同,C面的减小比例最小,M面和A面的减小比例较大,R面的减小比例最大;超声振动辅助磨削蓝宝石四个晶面时,R面的改善效果最好,其次是M面和A面,C面的改善效果较差,这反映工件材料的脆性越大,超声辅助磨削对加工质量的改善效果越明显。 展开更多

关键词 蓝宝石 轴向超声振动辅助磨削 磨削特性 表面形貌

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钎焊金刚石砂轮高速磨削氧化铝的磨削比能研究 被引量：4

10

作者 陈建毅 徐西鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期890-894,共5页

采用自制的钎焊金刚石砂轮对氧化铝陶瓷进行高速磨削试验研究,重点探讨不同磨削参数对磨削比能的影响。结果表明:磨削比能随砂轮线速度的增大而增大,而随磨削深度、工件速度和材料去除率的增大而减小;磨削比能与单颗磨粒最大切削厚度有... 采用自制的钎焊金刚石砂轮对氧化铝陶瓷进行高速磨削试验研究,重点探讨不同磨削参数对磨削比能的影响。结果表明:磨削比能随砂轮线速度的增大而增大,而随磨削深度、工件速度和材料去除率的增大而减小;磨削比能与单颗磨粒最大切削厚度有直接的关系;在磨削过程中,大部分磨削能量消耗于金刚石磨粒对陶瓷工件的滑擦与塑性耕犁。 展开更多

关键词 钎焊金刚石砂轮 高速磨削 氧化铝陶瓷 磨削比能

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基于脉动温度拟合的锯切热量分配比例研究 被引量：1

11

作者 方从富 徐西鹏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第2期39-42,共4页

锯切热对锯片上金刚石的非正常失效有着重要的影响。以花岗石锯切为研究对象,在较宽的工艺参数范围内,研究工艺参数以及冷却液对锯切热量分配比例的影响。实验中采用功率计和薄片热电偶分别测量功率和温度信号,并采用理论脉动温度曲线... 锯切热对锯片上金刚石的非正常失效有着重要的影响。以花岗石锯切为研究对象,在较宽的工艺参数范围内,研究工艺参数以及冷却液对锯切热量分配比例的影响。实验中采用功率计和薄片热电偶分别测量功率和温度信号,并采用理论脉动温度曲线与实验温度曲线进行比较拟合,得出锯切热量分配比例。研究表明:随各工艺参数增大,冷却液的冷却效果越来越差;干切时传入工件的热量分配比例约为7.1%～16.8%,湿切时传入工件的热量分配比例约为1.7%～8.2%。 展开更多

关键词 热量分配比例 脉动温度 锯切 花岗石

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单颗金刚石磨粒磨削SiC的磨削力实验研究 被引量：9

12

作者 贺勇 黄辉 徐西鹏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2014年第2期25-28,共4页

选取两种不同锥度角的金刚石磨粒,分别用其对SiC陶瓷和单晶SiC进行了单颗磨粒磨削实验,检测了磨削过程中的磨削力大小,分析了磨削参数对磨削力的影响。实验结果表明:磨削力随着切削深度的增大而增大,随磨削速度的减小而增大;随着磨粒顶... 选取两种不同锥度角的金刚石磨粒,分别用其对SiC陶瓷和单晶SiC进行了单颗磨粒磨削实验,检测了磨削过程中的磨削力大小,分析了磨削参数对磨削力的影响。实验结果表明:磨削力随着切削深度的增大而增大,随磨削速度的减小而增大;随着磨粒顶锥角的增大,磨削力明显增大;磨削单晶SiC(6H)的磨削力大于磨削SiC陶瓷的磨削力。 展开更多

关键词 SIC 金刚石磨粒 划擦 磨削力

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不平衡量对砂轮跳动影响的研究 被引量：7

13

作者 魏于评 周松喜 郭桦 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2011年第4期70-73,共4页

本文利用激光位移传感器,在线采集砂轮基体外圆表面的振动信号,通过对信号的处理分析,得出砂轮基体的跳动值。在相同转速不同不平衡量的条件下,分析了砂轮基体的跳动值,结果表明:砂轮基体的跳动值随着不平衡量的增大而增大;在相同转速... 本文利用激光位移传感器,在线采集砂轮基体外圆表面的振动信号,通过对信号的处理分析,得出砂轮基体的跳动值。在相同转速不同不平衡量的条件下,分析了砂轮基体的跳动值,结果表明:砂轮基体的跳动值随着不平衡量的增大而增大;在相同转速、相同不平衡量下,45#钢砂轮基体的跳动值比铝砂轮基体的跳动值平均约大0.05μm。 展开更多

关键词 砂轮振动 动平衡 砂轮跳动 频谱分析

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电镀金刚石砂轮磨削火成岩质水晶的磨削力研究 被引量：5

14

作者 张继东 刘海峰 +1 位作者 郭桦 沈剑云 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2012年第2期29-33,共5页

采取顺磨和逆磨两种磨削方式,采用电镀金刚石砂轮对火成岩质水晶进行了平面磨削实验。通过测量磨削过程中的水平磨削力和垂直磨削力,得出了磨削深度、进给速度对磨削力的影响规律。结果表明,随着磨削深度的增大磨削力增大,随着进给速度... 采取顺磨和逆磨两种磨削方式,采用电镀金刚石砂轮对火成岩质水晶进行了平面磨削实验。通过测量磨削过程中的水平磨削力和垂直磨削力,得出了磨削深度、进给速度对磨削力的影响规律。结果表明,随着磨削深度的增大磨削力增大,随着进给速度的增大磨削力也增大。同时分析并讨论了火成岩质水晶的磨削力比,磨削力比Ft/Fn为0.33～0.36。 展开更多

关键词 电镀金刚石砂轮 火成岩质水晶 磨削力 磨削力比

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金刚石绳锯切割花岗石过程中岩屑粒度分布研究 被引量：3

15

作者 赵如意 黄辉 +1 位作者 郭桦 徐西鹏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2014年第2期52-56,共5页

对三种不同花岗石绳锯切割过程中不同弧区位置的岩屑进行了采集，并对其粒度进行了分析。实验结果表明：三种花岗石岩屑粒度分布曲线均大致为单峰分布，符合罗辛一拉姆勒分布规律，大部分岩屑颗粒尺寸集中在20～100μm之间，花岗石岩屑... 对三种不同花岗石绳锯切割过程中不同弧区位置的岩屑进行了采集，并对其粒度进行了分析。实验结果表明：三种花岗石岩屑粒度分布曲线均大致为单峰分布，符合罗辛一拉姆勒分布规律，大部分岩屑颗粒尺寸集中在20～100μm之间，花岗石岩屑的粒度分布不仅与加工弧区的长度有关，还受到花岗石的原始粒径的影响。 展开更多

关键词 金刚石绳锯 花岗石 岩屑 粒度分布 Rosin—Rammler分布

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金刚石线切割单晶碳化硅锯切力的实验研究 被引量：4

16

作者 张玉兴 黄辉 徐西鹏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2014年第1期6-9,14,共5页

从锯切力的角度对金刚石线锯锯切单晶SiC材料的加工过程进行了研究。得出了线速度、进给速度、线锯张紧力对锯切力的影响规律。从单位长度线锯材料去除量、锯切比能的角度讨论了锯切工艺对锯切力的影响机理。在金刚石线锯锯切单晶SiC过... 从锯切力的角度对金刚石线锯锯切单晶SiC材料的加工过程进行了研究。得出了线速度、进给速度、线锯张紧力对锯切力的影响规律。从单位长度线锯材料去除量、锯切比能的角度讨论了锯切工艺对锯切力的影响机理。在金刚石线锯锯切单晶SiC过程中,锯切力随着线速度的增大而减小,随着进给速度的增大而增大,线速度与进给速度对锯切力的综合影响表现为:单位长度线锯材料去除量的增加会增大锯切力。单位长度线锯材料去除量对于金刚石线锯锯切单晶SiC材料的锯切比能具有显著的影响。 展开更多

关键词 金刚石线锯 单晶SiC 锯切力 单位长度线锯材料去除量 比能

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金刚石压齿锯片在先进陶瓷加工中的应用评价 被引量：2

17

作者 张峰 沈剑云 +1 位作者 郭桦 徐西鹏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第6期21-25,共5页

针对先进陶瓷材料的切割加工中存在着切割效率低、工具磨损快等问题,本文通过用金刚石压齿锯片加工氧化铝陶瓷的实验,研究锯片的磨损失效机制,探讨高效低成本的先进陶瓷切割技术。实验中用金刚石压齿锯片在不同加工条件下对氧化铝陶瓷... 针对先进陶瓷材料的切割加工中存在着切割效率低、工具磨损快等问题,本文通过用金刚石压齿锯片加工氧化铝陶瓷的实验,研究锯片的磨损失效机制,探讨高效低成本的先进陶瓷切割技术。实验中用金刚石压齿锯片在不同加工条件下对氧化铝陶瓷材料和玉石进行切割加工,测量切割法向力和切向力,并跟踪锯片刃口形貌的变化及其磨损过程。实验结果表明,由于材料性质的差异,氧化铝陶瓷的切割力和力比均要明显大于玉石。锯片的磨损是由于该类型锯片的刃口上金刚石磨料浓度太低,而且结合剂的把持力不足导致金刚石大量脱落而失效的,并造成金属基体与工件间的摩擦加剧,切割比能也相应增加。 展开更多

关键词 金刚石压齿锯片 氧化铝陶瓷 比能 磨损

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制备工艺对CBN/EPS复合模样质量的影响研究 被引量：2

18

作者 黄毅 戴秋莲 +1 位作者 骆灿彬 尤芳怡 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2014年第1期28-34,共7页

采用发泡法制备CBN/EPS复合模样,分别研究EPS珠粒的预发泡时间、预发珠粒熟化时间、有机胶黏剂PVB质量浓度、模样干燥时间等,对CBN磨粒在复合模样中分布的均匀性、复合模样表面的融合情况以及模样尺寸精度等性能的影响规律。实验结果表... 采用发泡法制备CBN/EPS复合模样,分别研究EPS珠粒的预发泡时间、预发珠粒熟化时间、有机胶黏剂PVB质量浓度、模样干燥时间等,对CBN磨粒在复合模样中分布的均匀性、复合模样表面的融合情况以及模样尺寸精度等性能的影响规律。实验结果表明:CBN磨粒在复合模样中分布的均匀性主要受EPS珠粒预发泡时间和有机胶黏剂PVB质量浓度的影响;复合模样的尺寸收缩率主要受模样干燥时间的影响,模样表面粗糙度主要受珠粒预发泡时间的影响;影响模样密度较为显著的因素是珠粒的预发泡时间和珠粒的熟化时间。 展开更多

关键词 发泡法 工艺参数 CBN EPS复合模样 复合模样质量

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细粒度金刚石钎焊热损伤的实验研究 被引量：4

19

作者 尹芳 黄辉 徐西鹏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第3期21-25,共5页

采用Cr基钎料对细粒度金刚石在保护气氛下进行钎焊实验,通过SEM对金刚石与钎料界面微观形貌进行了观察分析,利用EDS分析了金刚石、钎料和基体三者之间化学元素的分布情况,借助Raman光谱分析了钎焊后金刚石颗粒的石墨化程度。结果表明:... 采用Cr基钎料对细粒度金刚石在保护气氛下进行钎焊实验,通过SEM对金刚石与钎料界面微观形貌进行了观察分析,利用EDS分析了金刚石、钎料和基体三者之间化学元素的分布情况,借助Raman光谱分析了钎焊后金刚石颗粒的石墨化程度。结果表明:细粒度金刚石钎焊时,钎料爬升较高,钎料中的Cr元素向金刚石磨粒发生偏析,所使用的细粒度金刚石经过高温焊接后,有少许石墨化损伤。 展开更多

关键词 细粒度金刚石 钎焊 热损伤

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绳锯线弓角静态测量方法的研究 被引量：3

20

作者 金闪闪 邹航 郭桦 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期309-315,344,共8页

金刚石绳锯在切割圆弧板材时,受到进给方向的阻力,形成"线弓角",使板材中部产生"过切",严重时导致材料报废.为解决这一问题,提出了线弓角的概念,从理论上提出了一种基于悬臂式力传感器的绳锯线弓角的静态测量方法,... 金刚石绳锯在切割圆弧板材时,受到进给方向的阻力,形成"线弓角",使板材中部产生"过切",严重时导致材料报废.为解决这一问题,提出了线弓角的概念,从理论上提出了一种基于悬臂式力传感器的绳锯线弓角的静态测量方法,通过轴力传感器输出的电压值计算出线弓角度.试验在自行设计和搭建的绳锯线弓角测量平台上进行,用钢丝绳模拟串珠绳产生线弓角,并进行导轮受力与线弓角关系的静态测量试验分析,以验证该方法测量线弓角的可行性.试验结果表明:在一定范围内,串珠绳初始张紧力越大,线弓角的计算值越接近理论值.因此,采用所提出的测量方法,当装有轴力传感器的导轮处在刚好与钢丝绳接触的状态下,选择合适的初始张紧力,可以测得较准确的角度值. 展开更多

关键词 绳锯 轴力传感器 线弓角

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