带锯床锯切负载检测系统研制

针对金属带锯床对锯切高精度、高效率等方面提出的要求,设计了一种带锯床锯切负载检测系统,提出了一种基于粗糙集数据分析方法(RSDA)的专家系统智能识别策略。该系统实时采集带锯锯切振动信号,经信号处理模块提取特征值,专家系统将提取的特征值暂存于数据库,经过诊断模型的对比分析,对锯切负载进行识别。研究结果表明,该锯切负载检测系统具有识别准确率高、响应速度快等特点,其检测精度可以达到负载检测量程的1‰,可以较好地满足带锯床锯切负载在线识别的需要。     

基于DEFORM-3D的金属锯切过程力能仿真研究

运用金属切削力学理论与方法对圆锯机锯切过程的力能参数进行理论计算,得到锯切过程的平均锯切力和平均锯切功率。基于DEFORM-3D软件建立金属锯切有限元模型,仿真得到平均锯切力值,与理论计算得到的平均锯切力误差为3.5%;实验得到圆锯机主电动机锯切过程中的平均锯切功率值,与理论计算得到的平均锯切功率误差为3.8%。力能参数理论计算、DEFORM-3D有限元仿真、实验测试数据对比,表明用DEFORM-3D有限元研究金属锯切机理是一种可行的方法,为锯切机理的研究提供了参考。     

串珠绳锯切花岗石过程中锯切参数对锯切力和能耗的影响

在建立串珠绳锯切弧区内单颗磨粒平均切削深度与锯切参数间理论关系的基础上,采用单因素和正交法进行锯切参数对锯切力和锯切能耗影响的试验研究.结果表明,单颗磨粒平均切削深度与锯切长度无关,但随进给率的增大或线速度的减小而增大.进给率对锯切力和功率的影响比线速度和锯切长度都要明显.锯切过程中材料去除方式存在体积破碎,适当增大磨粒切削深度有利于提高体积破碎比例从而降低锯切比能;但增大磨粒切削深度直接缩小了介于工具一工件接触面问的动态容屑空间从而加剧岩屑摩阻效应,长弧区排屑困难对锯切力和能耗影响明显.正确选择锯切工艺参数尤其是进给率,对锯切力和能耗的控制及动态容屑空间的平衡至关重要.     

多参数金刚石圆锯片锯切性能试验机的研制

专门研制出一种多参数的试验机,用以检测石材加工所用的金刚石圆锯片的锋利度、耐磨性等锯切性能。简介了该试验机的系统组成,具体指出了用来衡量金刚石圆锯片的锯切性能的锯切功率、锯切阻力、锯片转速、给进速度和噪声等多种参数的检测和控制工作原理,给出了基于LabVIEW的锯切参量检测程序设计面板和噪声检测程序代码。该系统测控操作简便,具有很强的适应性,满足综合评价金刚石圆锯片锯切性能的基本要求。     

高速锯切单晶硅的锯切力和锯缝崩边研究

探讨在单晶硅的高速精密锯切中,锯切用量与锯切崩边幅度大小之间的关系。通过使用金刚石薄锯片对单晶硅进行高速锯切,测量和分析不同参数下的锯切力,并结合锯切力比来分析金刚石锯片对单晶硅的锯切中力与崩边相互联系的特征。结果表明:在高速锯切单晶硅过程中,锯切深度、进给速度增大都能引起锯切力与力比的增大,也造成了单晶硅崩边情况更加严重。但是转速的提高则可以使锯切力大幅降低,并有效抑制加工过程中沟槽侧面的崩边问题。锯切深度与进给速度的增加引起锯切力增大时使单晶硅材料更加倾向于脆性断裂而被去除,但是提高转速降低锯切力后可使单晶硅渐转化为塑性去除,有效提高了加工产品质量。     

大型圆环类工件高效锯切系统设计及负载研究

针对传统金属带锯床锯切大型圆环类工件存在的锯切效率低、精度差和能耗高的问题,研究设计了一种新型高效锯切系统。不同于传统锯架进给锯切方式,所设计的大型圆环类工件的锯切系统采用工件进给锯切方式。分析了该锯切系统的主要组成以及工作原理,特别对工件旋转装置进行了详细设计;基于西门子300系列PLC,设计了该锯床的电气控制系统;此外,基于经典锯切负载模型,通过对锯切过程中参与锯切齿数的分段计算,建立了该系统的锯切负载数学建模,并进行了Matlab仿真研究。研究结果表明:切削进给方式改变后,所设计的锯切系统不仅锯架体积较小,而且锯切效率、精度、能耗以及带锯条使用寿命等指标较传统带锯床都有大幅度提升。     

新型电绝缘硬纸板复合锯片铣刀的设计

本文对硬纸板锯割铣刀的工作原理、切削齿数、齿间角、几何角度等的设计作了初步的探讨。通过分析试验表明,硬纸板锯割机及专用复合锯片铣刀完全可以取代常用的木工锯床及木工圆锯片对硬纸板的加工。     

Optimisation techniques for minimising saw teeth deflection and lumber thickness variation

Lumber size control is an essential element in maximising yield and productivity because a small reduction in rough green target size could lead to substantial savings in wood fibre. One of the key components of rough green target size is sawing variation. In this study, the optimum side clearance of band saw teeth leading to a minimum saw teeth deflection and minimum lumber thickness variation of stellite-tipped and swage-set saws when processing Triplochiton scleroxylon a tropical hardwood were examined. It was observed that the accuracy of kerf width was best with stellite-tipped saws. However, Analysis of variance (ANOVA) at 5% level of significance indicates that there was no significant difference between the accuracy of kerf width of stellite-tipped saws and swage-set saws. It also was observed that at 5% level of significance, the mean kerf width of stellite-tipped saws, which was 4.2 mm, was significantly greater than the mean kerf width of 3.06 mm of the swage-set saws. Sawing variation as indicated by standard deviation of lumber thickness was best for the swage-set saws. A quadratic relationship between sawing variation and side clearance of stellite-tipped saws was established. As the side clearance of the saw increases, the sawing variation decreases until it reaches a minimum value and thereafter, further increase in side clearance of the saw teeth results in an increase in sawing variation. It was observed that an optimum side clearance of 0.69 mm under a saw blade thickness of 1.3 mm was required to produce on the average, a minimum value of 0.42 mm for within-board standard deviation, and 0.59 mm for the total standard deviation. An error margin of less than 1% was achieved when the experimental results for the optimum side clearance was compared with a theoretical assertion.     

基于单片机的铝门窗双头锯床定位控制研究

针对铝门窗双头切割锯床定位、加工的特点和要求,设计了基于AT89C51单片机的铝门窗双头锯床定位控制系统,系统以单片机为核心,设定并检测动力头的移动位置,控制动力头的移动,达到了双头切割锯床精确定位的目的。实际应用表明,系统定位速度快、定位精度高,提高了铝门窗工件的加工质量和加工效率。     

环形电镀金刚石线锯的研制

研制了一种新型环形电镀金刚石线锯 ,介绍了锯丝基体的制备及锯丝电镀工艺。锯切试验表明该金刚石线锯具有锯切表面质量好、锯切效率高、出材率高等优良性能 ,尤其适合贵重硬脆材料以及各向异性复合材料的切割加工。     

环形电镀金刚石线锯锯切工艺参数的正交试验研究

这里对环形电镀金刚石线锯锯切工艺参数进行了正交试验研究。分析了金刚石粒度、进给压力和锯丝速度对锯切过程的影响。获得了基于提高锯切效率和锯丝寿命,降低锯切力的最佳锯切工艺参数。锯切花岗岩时,要保证较高的锯切效率和锯切比,在本试验范围内,最佳工艺参数为:采用金刚石粒度为200～230#的锯丝,进给压力为9N,锯丝速度为20m/s。     

冷锯机锯片的瞬态动力学分析

针对φ1800mm冷锯机锯片在锯切H型钢过程中出现剧烈横向振动、锯缝变宽、产生过多材料损耗等问题,利用ANSYS软件对普通锯片和侧隙锯片进行瞬态动力学分析,研究锯片在受到轴向冲击时,锯片不同位置的振动衰减情况和锯片厚度、夹径比、侧隙对锯片横向振动的影响。对锯片进行锤击试验,研究锯片在锤击后的振动衰减情况。仿真与试验研究表明,增加锯片厚度和夹径比能有效减小锯片在受冲击后的最大振幅并缩减振动的衰减时间,侧隙锯片较普通锯片能减小片体的整体刚度,但影响较小。     

游离磨料线锯切割机改造与试验

游离磨料多线锯切割技术广泛应用于硅碇、水晶等材料的切片加工。为了方便研究游离磨料线锯的切割机理、切片工艺等,对电火花线切割设备进行改造,使其满足游离磨料线锯切割的要求。并采用准0.14 mm的钢丝线,对水晶材料（K9）进行切割实验,结果表明改造的切割设备满足切割实验需求,为后续的实验提供了基础保障。     

高速锯片锯切检测试验机的研究与开发

针对现有锯切试验方法的缺陷,分析了高转速锯片锯切试验对锯切试验机及其零部件的要求,提出了锯切试验机的总体方案设计及各零部件的具体解决方案,指出后续工作方向。     

蜂窝体脱硝催化剂智能锯切系统的设计与研究

针对现有蜂窝体脱销催化剂锯切加工系统人工参与过多、智能化程度较低的问题,对蜂窝体脱销催化剂的物理特性、几何尺寸进行了分析,对现有蜂窝体脱销催化剂锯切系统的相关成果进行了研究,设计了一款集成六自由度机器人的新型、高效、智能锯切加工系统,实现了自动进料输送、机器人上料、双端同步锯切、机器人下料、自动出料输送等工作流程,该系统采用了模糊PID控制策略来实现恒锯切力变进给速度的闭环控制,六自由度机器人与PLC控制系统的控制信息交互采用了Profibus总线。实验研究结果表明,研制的蜂窝体脱硝催化剂智能锯切系统能够实现锯切系统的无人管理,大大降低由于蜂窝脱销催化剂工件锯屑毒性对人体造成的伤害;该系统具有高效、高精度和高智能化等显著优点。     

金刚石节块与花岗石界面锯切温度的测量与分析

通过实验研究了干锯切花岗石过程中金刚石节块—花岗石接触界面的温度特性 ,并用康铜—纯铁薄膜热电偶在线测量了磨削弧区的温度响应。将实验结果与理论计算结果进行拟合 ,得到了热量传入花岗石的比例。实验结果表明 ,测得温度与三角形热源模型的计算结果吻合良好 ,薄膜热电偶完全可满足锯切实验条件对时间响应的要求 ,干锯切花岗石过程中传入金刚石工具的热量占总热量的 90 %以上     

难加工材料锯切技术的研究

合金钢、钛合金和高温合金等难加工材料具有切削抗力大、切削温度高和粘刀现象严重等特点.与普通碳钢相比,难加工材料对锯切提出了较高的技术要求.进行难加工材料锯切技术的相关研究可起到节约资源和提高难加工材料的锯切效率、工件精度,降低锯条损耗的作用.     

金刚石圆锯片锯切花岗石的切削力双因素实验研究

基于金刚石圆锯片锯切五莲红花岗石的双因素实验,对切削速度和进给速度与切削力的关系进行研究.通过极差分析和趋势图得出进给速度是影响切削力Fx、Fy、Fz的主要因素,切削力随切削速度的增大而减小,随进给速度的增大而增大.通过回归分析建立了切削力数学模型,为生产中根据给定的加工参数来预测切削力提供了理论支持.     

基于图像识别的激光切割质量分析

为了准确量化激光切割过程中出现的烧蚀缺陷,提出了基于改进的形态学缺陷提取算法与基于霍夫变换的缺陷测量相结合的方法。改进的形态学提取算法用于缺陷位置的检测和提取,霍夫变换用于缺陷尺寸计算,该方法可以准确提取并测量出切割缺陷尺寸和面积特征。以不同工艺参数下切割产品烧蚀区域宽度和面积为激光切割质量评价指标,研究了切割速度和氧气压力对切割质量的影响。当氧气压力在1.0 MPa范围内,顺时针切割时烧蚀区域宽度和面积呈现出相同的变化规律,逆时针切割时烧蚀区域宽度和面积呈现相反的变化规律。顺时针切割时,切割质量最佳,最小烧蚀宽度为9 px,最小烧蚀区域面积为34 px²。实验结果表明,所提出的方法能够快速识别出激光切割产品缺陷特征,准确评价激光切割质量。     

锯切力作用下电镀金刚石线锯随机振动研究

考虑锯切力的随机性,由模态分析法导出了线锯切割运动方程的传递函数.由于电镀金刚石线锯单位长度质量很小而张紧力较大,临界速度大大高于线锯速度,所以线锯加工一般不会发生失稳现象.在传递函数的基础上,分析了线锯速度和张紧力对振动的影响,由此得出,在一定范围内,可通过增加线锯张紧力来减小振动,当线锯速度小于一定值时,振动基本不随速度的增加而增大.