核磁兼容材料的切削加工性能研究

《核磁兼容材料的切削加工性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、金属切削理论结课论文摘要：核磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）导航机器人制造材料的选择会对机器人的操作精度，使用寿命，核磁图像质量，患者及医疗设备的安全产生重大影响，本文以MRI导航机器人为对象，总结探究了机器人制造材料的切削加工性，铣削力建模，核磁安全性和兼容性。首先，对材料切削加工性评价的重要性，评价的方法进行了介绍，提出有向图矩阵转换规则有向图与矩阵评价法中各切削要素之间相互影响的值均根据切削理论进行选择，减少了主观因素的影响，避免了其它方法出现的问题，是一种操作简单考察较为全面的方法。其次，对铣削过程进行了总

2、结，在预测铣削力的模型中，机械建模相对其他方法具有一定的优势。最后，针对核磁安全性和兼容性问题，进行了深入研究。关键词：核磁共振成像MRI、材料切削加工性、铣销力建模、核磁安全性和兼容性15金属切削理论结课论文第一章绪论1.1研究背景及意义2015年5月19日，国务院正式印发我国制造业发展纲领性文件《中国制造2025》，强调“制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基”。机械制造业集成了一大批先进的加工及控制等技术，对其他重要行业如航空航天、生物医疗、船舶及汽车产业等具有重大影响，是一个国家技术实力及国际竞争力的体现，还能提高人民生活水平，

3、吸纳大量人力解决就业问题。《中国制造2025》将强化工业基础能力作为战略任务和重点之一，并指出目前先进基础工艺、关键基础材料等“四基”方面的能力薄弱，制约了我国制造业创新发展和质量提升。工业革命以来，制造业在寻找降低成本，提高生产率和加工质量方面不断寻求突破，各国尤其是具有影响力的大国均在机械制造业上加大投入，降低成本和提高加工工艺水平及加工质量成为重要的研究内容。通常情况下，一个产品的制造过程包含以下几个方面：设计过程，工艺规划，生产制造和质量控制。材料的切削加工性则涉及到生产制造的所有环节，尤其是工艺设计和生产制造环节。切削加工性是衡量材料能被以人

4、满意的方式加工的程度，切削加工性是产品工程师在规划加工工艺时需要重点考虑的因素。切削力是衡量材料切削加工性的重要指标，机械加工方法具有多样性，设计者需要在设计阶段确定所选用的材料和加工方法。铣削加工是一种应用广泛的机械加工方法，除普通零件加工外，在模具和生物医学等领域也广泛采用铣削加工。随着对诊断和治疗精度要求的提高，医疗成像技术获得了巨大进步，相比于传统的CT和X射线技术，MRI不仅成像质量好，精度高，而且在软组织成像方面相比其他成像技术具有更大的优势，具有更高的对比度和空间分辨率，不需要向患者体内注射放射性粒子或液体进行对比成像。与其他成像技术相比

5、，MRI不会产生电离辐射危害，在大脑研究中，功能性MRI已成为重要的工具[1,2]。对医疗技术进步的要求促使机器人技术与MRI技术相结合，工业机器人由于可重复操作，操作精度高，稳定性好而得到广泛应用。近年来医疗领域也越来越多的引入机器人辅助医生进行诊疗，医疗机器人行业不断发展进步，尤其是核磁共振图像导航手术机器人有了巨大进步[1]，在医生的诊断和治疗过程中发挥了重要作用。15金属切削理论结课论文《中国制造2025》中也提出需要大力推动生物医药及高性能医疗器械等重点领域，尤其是重点发展影响设备、医用机器人等高性能诊疗设备，核磁共振图像导航手术机器人便是发

6、展方向之一。而这一切的实现，首先需要克服核磁仪内强磁场、翻转磁场、电磁干扰及有限空间的局限，同时还需要考虑物理环境对患者的健康的影响。因此，MRI导航机器人的核磁安全性和核磁兼容性需要满足核磁环境的要求，不能产生安全隐患和兼容性问题，而核磁兼容性材料的切削加工性则直接决定着机器人零部件的制造质量、装配精度和运动精度，是影响机器人运动精度与核磁图像现实精度的一个重要因素。1.2国内外研究现状1.2.1材料的切削加工性切削加工性指金属材料被刀具切削加工后而成为合格工件的难易程度。切削加工性好坏常用加工后工件的表面粗糙度，允许的切削速度以及刀具的磨损程度等来

7、衡量。它与金属材料的化学成分，力学性能，导热性及加工硬化程度等诸多因素有关，通常用硬度和韧性作切削加工性好坏的大致判断。材料的切削加工性可以采用单因素进行评价。Nomani[3]等人研究了两相SAF2205和SAF2507合金的切削加工性，以奥氏体不锈钢316L作为切削加工性评价的参考。Senthil[4]等人铸造了原位金属基复合材料Al-Cu/TiB2，采用车削方式对材料进行加工，研究了不同切削速度、切削深度和进给量下车削力的变化规律，不同切削速度和进给量下材料的表面粗糙度，同时还研究了不同切削参数下积屑瘤的长度。除此之外，还可以采用多因素进行评价，

8、多因素综合评价法是一种考察更为全面的评价方法，不仅考察每一因素，还将各因素之间的相互影响或每一