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文檔簡介
1、花崗石薄型板材因薄而降低生產(chǎn)成本以及裝飾成本,同時可以節(jié)約和有效利用有限的石材資源,因此幅面寬度在600mm~lOOOmm的花崗石薄型板材的生產(chǎn)加工引起了越來越多的重視。但是目前薄型板材的加工生產(chǎn)效率低,表面質(zhì)量差,刀具壽命低,嚴(yán)重制約了薄型板材的大批量應(yīng)用和生產(chǎn)。
通過比較目前花崗石薄型板材加工方法的優(yōu)劣性,分析鋸解和研磨過程中制約生產(chǎn)率以及加工質(zhì)量的關(guān)鍵性技術(shù)問題,進(jìn)而針對以上問題對鋸解以及研磨裝備進(jìn)行規(guī)劃,重點對與加
2、工質(zhì)量和加工效率密切相關(guān)的軸向力以及研磨軌跡進(jìn)行分析。探討鋸解過程中由于鋸片的動態(tài)不穩(wěn)定性引發(fā)的軸向力以及軸向位移的計算,通過模態(tài)分析研究鋸片的厚度、夾緊比、轉(zhuǎn)速以及直徑對鋸片動態(tài)性能的影響;研究正確的組織研磨過程所必須遵守的原則,優(yōu)化研磨運動軌跡;對薄型板材加工過程中存在的臨界經(jīng)濟厚度進(jìn)行初步討論??紤]花崗石薄型板材高效加工過程的特殊性,制定鋸解設(shè)備的設(shè)計指標(biāo),結(jié)合模塊化設(shè)計技術(shù)以及三維仿真技術(shù)進(jìn)行設(shè)備的開發(fā)和優(yōu)化,對設(shè)備的導(dǎo)向支承橫
3、梁模塊、主軸模塊等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點設(shè)計。
借助有限元分析軟件,對用于本課題中大幅面花崗石薄型板材加工的1600mm的薄型金剛石圓鋸片在高效加工參數(shù)組合下進(jìn)行仿真分析,即鋸切線速度為80m/s,進(jìn)給速度為0.8m/min,鋸切深度為20mm。通過靜態(tài)分析和有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析驗證其在高效加工參數(shù)下鋸解的靜、動性能;通過熱應(yīng)力耦合驗證其熱態(tài)性能;通過非線性屈曲分析計算薄型鋸片的臨界載荷。利用Matlab優(yōu)化工具箱對主軸模塊中的主
4、軸單元以許用扭轉(zhuǎn)變形角、許用偏轉(zhuǎn)角、許用切應(yīng)力為約束條件,以軸端變形撓度和質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù),取主軸的直徑、跨距以及外伸端長度為設(shè)計變量對主軸進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果表明在主軸直徑為90mm、外伸端長度為50m、軸承跨距為350mm的情況下,主軸的經(jīng)濟綜合性能與使用性能達(dá)到最佳的組合。
本課題的研究旨在降低生產(chǎn)成本、提高加工效率,因此,其研究成果對我國薄型板材的生產(chǎn)加工具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義;同時,課題的研究思路和研究方法對薄型、
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