圓鋸片橫向振動(dòng)控制的研究.pdf

1、圓鋸片是工業(yè)生產(chǎn)中一種重要的切削工具，具有性能優(yōu)越、切削效率高以及操作便捷等優(yōu)點(diǎn)。在生產(chǎn)過程中減小圓鋸片的厚度，可以減小鋸路損失，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，因此圓鋸片的薄型化是未來發(fā)展趨勢(shì)。然而圓鋸片厚度減小以后，由于其直徑較大，橫向剛度低，導(dǎo)致圓鋸片在切削加工過程中極易引起變形、激發(fā)振動(dòng)，進(jìn)而引起鋼管切削質(zhì)量變差、圓鋸片磨損加劇和圓鋸片使用壽命下降等問題。而且隨著圓鋸片轉(zhuǎn)速的提高，圓鋸片振動(dòng)越大，其穩(wěn)定性也就越差。因此對(duì)圓鋸片切削穩(wěn)定性

2、理論和技術(shù)問題的深入研究，提高圓鋸片的穩(wěn)定性，減小其在切削加工過程中的橫向振動(dòng)，不但具有重大理論意義，而且具有重要的工程使用價(jià)值。
　　對(duì)圓鋸片在鋸切過程中的受力、圓鋸片主要振動(dòng)形式及圓鋸片振動(dòng)產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，同時(shí)也對(duì)其固有頻率和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析，得到了影響圓鋸片固有頻率的因素和導(dǎo)致圓鋸片動(dòng)態(tài)失穩(wěn)的原因。
　　對(duì)圓鋸片常規(guī)導(dǎo)向裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對(duì)其工作原理進(jìn)行了分析。在常規(guī)導(dǎo)向裝置系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種圓

3、鋸片主動(dòng)控制導(dǎo)向裝置，該裝置引入位移傳感器、控制器以及氣動(dòng)伺服閥等部件。對(duì)圓鋸片主動(dòng)控制導(dǎo)向裝置的工作原理及其工作過程進(jìn)行了分析說明。
　　使用FLUENT軟件對(duì)主動(dòng)控制導(dǎo)向裝置的兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，得到了不同縫隙下氣體壓力在圓鋸片上的分布，并得到在導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)A對(duì)圓鋸片作用下中心半徑0.02m范圍內(nèi)的氣穴內(nèi)壓力分布比較均勻，然后在縫隙內(nèi)逐漸衰減，經(jīng)分析該結(jié)構(gòu)可采用的縫隙h取值范圍為0.03～0.07mm，壓縮空氣對(duì)其的支承剛度

4、為115039（N/mm）；導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)B對(duì)圓鋸片作用下氣體壓力由導(dǎo)向裝置中心向外逐漸衰減，經(jīng)過分析可采用的縫隙h取值范圍為0.03～0.05mm，壓縮氣體對(duì)圓鋸片的支承剛度為202251（N/mm）；經(jīng)對(duì)比，導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)B能夠?yàn)閳A鋸片提供更大的支承剛度，對(duì)圓鋸片橫向振動(dòng)控制比較有利。
　　在AMESim軟件中分別建立圓鋸片常規(guī)導(dǎo)向裝置系統(tǒng)和主動(dòng)控制導(dǎo)向裝置系統(tǒng)的仿真模型，仿真分析圓鋸片在受到不同橫向力作用時(shí)，兩種導(dǎo)向裝置對(duì)圓鋸片

5、橫向振動(dòng)的控制效果。經(jīng)對(duì)比仿真分析，得出在主動(dòng)控制導(dǎo)向裝置作用下圓鋸片橫向振動(dòng)的振幅明顯小于常規(guī)導(dǎo)向裝置，在發(fā)生振動(dòng)后回復(fù)到平衡位置所需的時(shí)間也更短。結(jié)果表明：圓鋸片主動(dòng)控制導(dǎo)向裝置對(duì)圓鋸片的橫向振動(dòng)控制更加及時(shí)有效，顯著提高了圓鋸片的穩(wěn)定性。
　　綜上所述，本文首先對(duì)圓鋸片自身振動(dòng)進(jìn)行分析，而后在對(duì)常規(guī)導(dǎo)向裝置系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了圓鋸片主動(dòng)控制導(dǎo)向裝置系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)的圓鋸片主動(dòng)控制導(dǎo)向裝置系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明：與常規(guī)導(dǎo)向裝