摆动辗压简称摆辗，最早出现在20世纪30年代。它是一种局部加压的连续成形技术，具有省力、零件尺寸精度高、振动小、噪声低等诸多优点，正在逐步取代传统锻压加工中工具与坯料间断续（冲击式）、整体式接触施压方式[1]，因此可以用较小吨位的设备来成形较大的锻件，且可使成形件精度及对复杂形状零件的实用性、劳动条件等得到较大改善。

摆碾成形基本原理如图1所示。摆头中心线OZ与机器主轴中心线OM相交成角，此角称为摆角。当主轴旋转时，OZ绕OM旋转，于是上模便产生了摆动。与此同时，下模在油缸作用下上升，并对毛坯施压，这样上模母线就在毛坯上连续不断地滚动，最后达到整体成形地目的。相当于锥体沿母线在工件上滚动+滑动，接触面偏向一旁，即机床承受周期变形偏心载荷。摆头与坯料之间的接触面积是整体投影面积的1/n（n=5～10）倍，变形力仅为原来的1/n[2]。

图1 摆辗原理示意图

由波兰人设计制造的PXW型摆辗机是摆辗原理机型，也是最早投入生产的机型，并一直沿用至今。该机型主要特点是摆辗机摆头具有4种运动轨迹，可适应不同的加工场合[3]。后来研发出的摆辗机设备及其研究内容也主要是围绕PXW摆辗机来展开的。

1 摆头运动学分析

PXW型摆辗机摆头运动轨迹即为摆杆的运动轨迹，它是由两个独立的分支传动链来驱动两个偏心套（内、外偏心套）转动来实现的。由此可将摆头运动特征用内、外偏心套模型来表达，如图2所示。其中内偏心套圆心为 O1，外偏心套圆心为O，摆杆端面中心为O2。外偏心套绕其几何中心O旋转，内偏心套绕其几何中心O1旋转。外偏心套旋转时带豆内偏心套旋转（公转），而内偏心套旋转（自转）时，不影响外偏心套旋转。改变内外偏心套旋转速度和方向，可实现其同速同向、同速异向、异速同向和异速异向4种组合运动[4，5]。

图2 内外偏心套模型

为进一步研究PXW型机内、外偏心套摆头的运动轨迹，简化图2所示双偏心套模型，换用矢量方法来表示，摆头运动轨迹的水平投影可用图3中矢量的终点位置来表示，它是由内、外偏心套两个旋转运动而合成的，其中内、外偏心套的偏心距为r，矢量的矢径与极坐标的角度分别为：

φ——摆头瞬时转角；

图3 内外偏心套矢量模型

t——时间（min）。

学界通过对于马克思实践观、自由观的深入研究，在一定程度上纠正了以往教科书体系对于实践和自由所作的简单直观性的理解和诠释，确立了实践与自由的本质属性和核心内容，丰富了马克思哲学核心范畴的人本意蕴和人的形上境界，彰显出马克思哲学超越维度的本真视域。

食心虫是苹果主要果实害虫之一，常见种类有桃小食心虫、梨小食心虫和苹小食心虫。在渭北苹果产区，食心虫危害较为广泛，易成灾。现将渭北苹果园主要食心虫种类及防治技术整理如下。

式中：ω1，ω2——分别为内偏心套和外偏心套角速度（rad/min）

2 摆头运动轨迹分析

基于上述摆头内、外偏心套运动模型，利用MATLAB软件对内、外偏心套不同运动方向和速度的组合情况进行模拟分析，发现：当内、外偏心套同向同速运动时，摆头的运动轨迹是以外偏心套几何中心O为中心，半径为2r的圆形轨迹，如图4a所示；当内、外偏心套同速反向旋转时，摆头轴端中心点运动轨迹是以外偏心套几何中心O为中心，长度为4r的一条直线，如图4b所示；当内、外偏心套异速同向旋转时，摆头轴端中心点运动轨迹是螺旋线，且螺旋线运动范围在半径2r的圆内，如图4c所示；当内、外偏心套异速异向旋转时，摆头轴端中心点运动轨迹是多叶玫瑰线，且多叶玫瑰线运动范围在半径为2r的圆内，如图4d所示。

图4 PXW型摆辗机摆头运动轨迹

3 摆头螺旋线运动轨迹形成过程

基于上述分析，当内、外偏心套异速同向转动时，PXW型摆辗机摆头运动轨迹是起点为（2r，0）的螺旋线。从摆头运动轨迹矢量方程可知，摆头的运动轨迹以2π为周期的空间曲线。为了进一步研究螺旋线的轨迹形成过程，利用MATLAB软件，以r=9mm，ω1=8rad/s，ω2=9rad/s为例，分别对及2π这4个时刻摆头的运动轨迹进行了模拟仿真。在不同时刻螺旋线的X-Y平面、X-Z平面、Y-Z平面及轴测图如表1所示。螺旋线轨迹的周期为2π，从表1螺旋线的形成过程可以看出，螺旋线的起点位于（2r，0）处，在0-π时刻，摆头轴端中心点逐渐靠近轴心同时做螺旋式上升；在π-2π时刻，摆头轴端中心点逐渐远离轴心并做螺旋式上升。

4 结论

基于PXW摆辗机内、外偏心套运动模型，通过运动学分析，建立摆头矢量坐标方程；运用MATLAB软件对内外偏心套不同运动组合进行数值模拟，验证了当内、外偏心套同向同速、同速反向、异速同向及异速异向旋转时，摆头运动轨迹分别为圆形、直线、螺旋线和多叶玫瑰线；模拟分析得出螺旋线运动轨迹的形成规律：在0-π时刻，摆头轴端中心点逐渐靠近轴心并同时做螺旋式上升；在π-2π时刻，摆头轴端中心点逐渐远离轴心并做螺旋式上升。

综上所述，经皮微创复位内固定术治疗胸腰椎骨折术中及术后并发症包括感染、血管损伤、螺钉位置不良、复位欠佳、内固定失败等，其中最常见的并发症为螺钉位置不良，其发生率为2.29%（17/742）；并发症发生主要原因为手术误操作（螺钉位置不良17例及术中并发症7例），占52.2%，提高手术操作技术是减少并发症发生的关键。

表1 螺旋线形成过程示意图

俯视图 侧视图 轴测图π 2 π 3 π 2 2 π

参考文献：

[1] 胡亚民，伍太宾，赵军华.摆动辗压工艺及模具设计[M].第二版.重庆：重庆大学出版社，2008.

[2] 冯文成，姚万贵，蒋 鹏.摆辗机新型螺旋线运动轨迹研究[J].锻压装备与制造技术，2014，49（2）：37-39.

[3] 温正中忠，诸文俊，胡亚民.PXW型摆辗机摆动机构运动学问题初探[J].金属成形工艺，1999，17（3）：1-3.

[4] 刘汉贵，黄少东.波兰PXWP-100C型摆辗机摆头运动轨迹设计的数学依据[J].重型机械，1991，（5）：18-20.

[5] 龚小涛.汽车半轴摆辗工艺设计及模具失效分析[J].热加工工艺，2015，（1）：159-160.