金屬切削帶鋸床設(shè)計的若干問題研究.pdf

1、金屬切削帶鋸床主要用于鋸切金屬型材，是金屬切削加工的起點(diǎn)，已成為機(jī)械制造行業(yè)必不可少的環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)帶鋸床產(chǎn)品與國外產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上的差距，主要是由于帶鋸床設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)問題尚未完全解決。鑒于當(dāng)前帶鋸床設(shè)計中存在的問題，本文對帶鋸床的鋸切力的計算、鋸切過程的力學(xué)模型、帶鋸床的動態(tài)特性以及帶鋸床的可靠性設(shè)計方法等進(jìn)行了研究，為金屬切削帶鋸床的設(shè)計提供了必要的理論基礎(chǔ)，對提高設(shè)計質(zhì)量具有重要意義。
　　 金屬切削帶鋸床設(shè)計的基

2、礎(chǔ)是鋸切力的計算和鋸切過程力學(xué)參量的分析，帶鋸床的振動也是影響帶鋸床性能的關(guān)鍵問題，同時帶鋸床的設(shè)計中的可靠性與優(yōu)化問題也是提高設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵問題。為解決這些問題，本文開展了以下研究:
　　 研究了帶鋸床的功能模型，根據(jù)功能特點(diǎn)建立了帶鋸床各功能模塊之間的耦合模型。帶鋸條是帶鋸床的切削刀具，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對帶鋸條的類型和幾何參數(shù)進(jìn)行了分析。
　　 提出了統(tǒng)一的鋸切力數(shù)學(xué)模型，研制了帶鋸床鋸切力測試系統(tǒng)，并進(jìn)行了鋸切抗力測試

3、實(shí)驗(yàn)，研究了各種切削參量對鋸切力的影響，根據(jù)金屬切削過程中的最小能量耗散原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合了鋸切力數(shù)學(xué)模型相關(guān)參數(shù)，并對鋸切材料的性能與鋸切抗力的關(guān)系進(jìn)行了研究。
　　 研究了帶鋸床鋸切過程的力學(xué)模型，建立了帶鋸床鋸架系統(tǒng)的力學(xué)模型。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了臨界狀態(tài)下帶鋸床鋸架系統(tǒng)的力學(xué)模型?？紤]瞬時摩擦系數(shù)的特點(diǎn)，在臨界狀態(tài)的分析結(jié)果基礎(chǔ)上導(dǎo)出了正常工作狀態(tài)下個力學(xué)參量的關(guān)系。在力學(xué)模型的基礎(chǔ)上對帶鋸條的應(yīng)力進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

4、r>　　 根據(jù)力學(xué)分析的研究結(jié)果，對帶鋸條鋸齒的強(qiáng)度進(jìn)行了仿真分析。對某型號帶鋸床進(jìn)行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析;模態(tài)分析結(jié)果表明:該帶鋸床的低階模態(tài)的頻率在外界激勵的頻率范圍內(nèi)，工作過程中將會產(chǎn)生較大振動;諧響應(yīng)分析結(jié)果表明，主動鋸輪的最大響應(yīng)位移為0.2mm左右，振動過大，結(jié)構(gòu)的抗振性能較差。
　　 最后，綜合考慮力學(xué)模型和動態(tài)特性的研究結(jié)果，提出了某型號帶鋸床可靠性優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，求解得到帶鋸床的可靠性優(yōu)化結(jié)果。通過與原設(shè)計