圆锯片–花岗石切割系统仿真研究

基于ANSYS/LS-DYNA建立圆锯片–花岗石切割系统的仿真模型,动态模拟锯切过程,并通过LS-PREPOST后处理获得锯切力、应力、位移等数据,将时域Z-加速度曲线经过FFT变换进行频谱分析。研究表明:锯切过程中,锯齿冲击力主要集中在X和Y方向,且锯切分力中,径向力贡献最大,轴向力贡献最小,越接近激励点应力水平越高,但远离激励点的应力交替变化更频繁,更易产生疲劳裂纹;其中,锯片轴向位移按正弦规律变化,且振动能量主要集中在齿通频率fz与高次谐波频率N×fz处。     

金刚石薄圆锯片基体的磨削工艺参数优化

针对金刚石薄圆锯片基体磨削表面质量控制问题,在数控卧轴圆台平面磨床上开展圆锯片基体磨削正交试验,研究磨削工艺参数对其端跳、平面度、同片厚度差的影响规律。结果表明:砂轮转速对端跳影响最显著,提高砂轮转速有利于减小端跳;工作台转速对平面度以及同片厚度差影响最显著,提高工作台转速有利于获得平整和光洁的表面。优化的磨削工艺参数组合是砂轮转速为1 500 r/min,进给速度为3 000 mm/min,工作台转速为250 r/min,磁力为90%。在此参数下,对金刚石圆锯片基体进行磨削,其磨后的端跳、平面度和同片厚度差分别为0.08、0.02和0.004 mm,远小于标准规定的0.12、0.08和0.020 mm,且无明显磨削损伤缺陷。      

冲压式快速空投缓冲装置进气道及测压机构设计

在冲压式快速空投硬式气囊缓冲技术的基础上,设计了口径可调节的进气道机构,主要包括电池、弹簧、电磁铁、可变电阻的设计,最终建立了进气道机构三维数学模型。根据空投环境下的压力测试要求,设计了内置式缓冲装置测压系统,进行了测压系统方案设计,该进气道及测压系统具有结构简单、便于维护、体积小、质量小等特点。该系统满足冲压式快速空投使用要求。     

圆锯片基体参数化建模二次开发系统(二等奖)

正专家组点评:该项目获得二等奖。进入"十三五"规划期间,石材行业发展从供给侧进行改革,对传统的产业结构进行调整,自动化、智能化制造系统将会是当前和今后一个时期推进两化深度融合的关键技术。现有生产模式下圆锯片的设计工作已经不能满足要求,开发具有自主选择、自动调整的圆锯片设计系统,已然成为石材锯解工具制造行业亟待解决的问题。石材制锯行业的图纸设计人员因制图工作的特点,长期处于重复     

金刚石圆锯片基体辊压预应力处理工艺参数试验研究

对典型Φ1650 mm金刚石圆锯片进行预应力处理,采集预应力处理前后锯片基体的轴向变形量,研究预应力施加位置与载荷对适张状态的影响。试验结果表明:预应力施加位置离圆心越远,切向拉应力的效果越明显,锯片的轴向刚性与稳定性增强,锯切过程中锯片基体抑制轴向受载变形的能力提高216%~232%;预应力施加载荷使圆锯片抑制变形的能力提高,若预应力施加载荷过大,预应力处理后锯片整体刚性与稳定性变弱,基体抑制轴向受载变形能力仅提高155%~187%。     

圆锯片淬火过程中的应力分析及工艺参数优化

针对φ600 mm圆锯片淬火后变形大、影响圆锯片使用性能的问题,基于数值计算法分析其淬火残余应力的分布特性。分析结果表明:在整个淬火过程中,圆锯片淬火有效残余应力表现为拉应力;淬火结束后,中心孔附近的应力最大,其次为外圆齿附近的应力,中心孔与外圆齿中间位置的应力最小。以淬火奥氏体形成温度和保温时间为优化变量,淬火残余应力为优化目标函数,用响应曲面优化法对圆锯片淬火参数进行优化。优化结果表明:当奥氏体形成温度837℃,保温时间5 min时,最低残余应力为199 MPa。      

基于统计能量法的组合式金刚石圆锯片声压级研究

组合式金刚石圆锯片在进行硬脆性材料加工时容易产生振动并辐射噪声,基于统计能量法(SEA)建立花岗石锯切模型,考虑系统实际工程中的模态密度、内损耗因子、约束、激励及辐射区等条件,对组合式金刚石圆锯片噪声辐射水平进行频域历程的定量估计,并与现场实测结果进行对比。结果表明:基体外径460 ～1584 mm、厚度4.0 mm的9片组合式金刚石圆锯片的高频区声压级范围为88.3～102.3 dB,其峰值在高频区4000 Hz处;且1～5片组合式金刚石圆锯片的高频区声压级范围为79.5～99.2 dB,声压级随组合片数增加而不断增大,但整体递增幅度随片数增加而减小;厚度3.5～5.5 mm的组合式金刚石圆锯片的高频区声压级范围为86.1～104.7 dB,声压级随组合片厚度增加而不断增大,且4000 Hz峰值处的声压级有5.7 dB的差值。试验和模型结果较为吻合,证明了所建立的统计能量分析模型对锯片高频噪声声压级计算的可信性。