皮带输送机用陶瓷托辊专用磨床设计

针对皮带输送机专用的陶瓷托辊加工过程中存在的加工难度高、耗时长、效率低、废品率较高等问题以及用户要求,设计Al2O3陶瓷托辊的磨削加工专用双磨头磨床,确定该磨床的整体结构及旋磨方案,计算磨削参数、磨削力与功率、旋转主轴功率,重点进行了双磨头结构设计、尾座主轴结构设计、床鞍结构设计、床身结构设计、控制磨削用量结构设计的分析。使用该专用磨床可一次磨削加工实现对陶瓷托辊的粗磨和精磨,同时保证托辊圆柱度、表面粗糙度及成品率,极大地提高了磨削加工效率。     

陶瓷托辊专用锯床主轴系统动力学分析

便拆装式主轴是陶瓷托辊专用锯床的关键部件,在其工作中,主轴系统需高速旋转,用于切割陶瓷托辊毛坯,加工要求较高。为了分析其工作性能,应用有限元ANSYS软件对主轴进行有限元的建模与模态分析,得到各阶固有频率与振型,求出主轴的临界转速,并进行锤击实验法进一步对比验证,并且应用主轴动力学知识分析了轴系的扭转振动与轴的动强度。通过对主轴各项指标的分析,对主轴性能进行评价,为进一步优化主轴提供了理论依据。     

陶瓷托辊专用轴承压装机虚拟设计与仿真

针对传统陶瓷托辊专用轴承压装机开发周期长,设计缺陷较多等问题,提出了采用参数化造型软件SolidWorks对陶瓷托辊专用轴承压装机进行虚拟设计的方法,并对陶瓷托辊两侧需要同时压装轴承加工工艺要求及陶瓷托辊专用轴承压装机的主轴系统和夹具装置的机械结构进行了设计。同时利用SolidWorks自带的插件对主轴系统进行了速度、加速度仿真分析以及轴承压装力仿真分析,确定了最大轴承压装力的合理值以及压装速度。虚拟样机的设计为以后样机生产提供了良好的基础。     

金刚石压齿锯片在先进陶瓷加工中的应用评价

针对先进陶瓷材料的切割加工中存在着切割效率低、工具磨损快等问题,本文通过用金刚石压齿锯片加工氧化铝陶瓷的实验,研究锯片的磨损失效机制,探讨高效低成本的先进陶瓷切割技术.实验中用金刚石压齿锯片在不同加工条件下对氧化铝陶瓷材料和玉石进行切割加工,测量切割法向力和切向力,并跟踪锯片刃口形貌的变化及其磨损过程.实验结果表明,由于材料性质的差异,氧化铝陶瓷的切割力和力比均要明显大于玉石.锯片的磨损是由于该类型锯片的刃口上金刚石磨料浓度太低,而且结合剂的把持力不足导致金刚石大量脱落而失效的,并造成金属基体与工件间的摩擦加剧,切割比能也相应增加.     

新型陶瓷托辊专用磨床磨削颤振稳定性分析

为了避免陶瓷托辊专用磨床在加工过程中产生颤振而降低磨削质量,根据陶瓷托辊磨削加工机制,建立了陶瓷托辊磨削加工过程数学模型,通过MATLAB计算分析得出磨削深度与主轴转速的稳定性叶瓣图,确定了陶瓷托辊磨床在磨削深度低于4 mm时可无颤振稳定磨削。研究结果为陶瓷托辊专用磨床稳定磨削加工提供了参考。     

非导电硬脆材料线切割锯床的研制

线锯切割加工具有切片薄、锯口损失小及高效率等优点，被广泛用于非导电硬脆材料的切割加工，如单晶硅的切片加工。实际上，线锯切割是一个柔性系统。切削过程中切片应力小，表面损伤层浅，减小了应力集中现象，减小了后续工序的碎片可能性。文中设计了一种回转式线切割锯床，该锯床使用环形锯丝作为切割工具，环形锯丝单方向连续运动，消除切割速度变化对加工表面粗糙度及表面损伤层的影响。锯丝有多级速度，适应不同的切割加工条件。使用专用夹具定位装夹工件。工作台驱动进给方式有两种：一种是恒力驱动，另一种是伺服电机驱动，两者可分别使用。实验证明：该锯床精度高、刚性强、操作方便、安全可靠，适合于硬脆材料的切片加工。     

泡沫塑料的加工

加工泡沫塑料的设备主要有铣床、车床、绕锯床、外国砂皮磨床、升降式内园砂皮磨床、无齿铜盒机、手推平刨及电热丝切割等。下面仅介绍铣削加工和绕锯床加工。     

切割花岗石的大直径金刚石圆锯片的研制

采用SDA级金刚石制做花岗石切割锯片,对金刚石粒度和浓度的选择进行了研究,对锯齿结构作了特别的研究设计,成功地制造出完全达到石材加工要求的高质量锯片,切割不同硬度和可磨性的花岗石,获得了满意的效果,为我国使用SDA级金刚石制造锯片的工业性生产迈出了第一步。     

液压原木旋切机床的数控化改造设计

针对传统的液压原木旋切机床板材加工精度低、效率差、结构复杂的问题，提出并介绍了一种基于交流伺服系统的液压原木旋切机床的数控化改造方案，该方案可以有效地提高旋木机床的板材加工精度及加工效率，该方案以较低的成本将液压原木旋切机床改造升级为高档数控原木旋切机床。     

一种带摆动机构的线锯床的设计

由于线锯切割具有切片薄、表面翘曲变形小、厚薄均匀和切口损失小等优点,被广泛用于单晶硅切片加工。本文介绍了单晶硅切片加工的常用设备及其特点,分析了主要影响因素,设计了一种带摆动机构的线锯床。该摆动机构由伺服电机驱动并自动控制,与传统线锯床相比,其锯丝可绕其中点转动,加工圆形工件时,能保持锯丝与工件的接触长度最短或不变。本文还指出了该锯床制造中的几点工艺问题。     

金刚石框架锯锯切研究(Ⅸ)-锯条张紧变形和应力的有限元分析

本文对国内外锯切张紧力的理论和测量研究结果、锯条的失稳倾斜进行了全面的综述，然后根据锯切力研究的数据，采用有限元法对不同加工条件下锯条锯齿焊接根部受力和锯条的变形等问题进行了研究。结果表明，在锯切过程中锯条与结块焊接边缘两侧出现应力最大值，因此较易产生疲劳裂纹；锯条的挠度随偏心力的增大而增大；不同结块位置上的锯条受到的力和变形是不同的；在通常的切削过程中，张紧力的存在可以保证锯条的刚性，但不可能因为锯条张紧力和切削力的抵消作用，使得锯条呈现直线状并切削。仅仅在合适的加工条件下，锯条在切削段的局部区域可能表现为相对较为平直和良好的切削接触状态。     

锚具夹片连续锯削加工工艺研究

针对现有锯削加工方法存在不能连续锯削和加工效率低等问题,通过分析零件的特征提出一种连续锯削加工工艺,并且选择专用机床作为夹片锯削加工设备。制定了夹片连续锯削时的定位夹紧方案,确定了各项锯削参数。实践表明:该工艺过程安全平稳,零件的加工效率提高了37%,在同类型零件加工中具有一定的实践指导作用。     

金刚石框架锯锯切研究(Ⅵ)--在实验机上模拟框架锯锯切过程

测定金刚石框架锯锯切切削力，金刚石结块磨损和锯条变形等是十分重要也是非常困难的。在前面对锯切运动，锯切机理，锯切切削力和金刚石结块磨损研究的基础上，介绍了一种在实验室里用小型框架锯切实验机模拟框架锯锯切过程的实验方法，比较了用单锯条三节块和单锯条单结块锯切石材的实验结果，优选了结块分布间距，与金刚石框架锯锯切加工实验结果的比较表明，在实验机上用单锯条三节块锯切石材时，测量得到的处于中间的金刚石结块的切削性能，可以较好地反映实际加工中金刚石结块的切削状态，利用这一结果，可快速地通过简单的实验，评价金刚石锯条在实际加工中的切削力和金刚石结块磨损特性，其误差在20%以内。     

航发压气机叶片的加工仿真分析

航发压气机叶片型面及加工工艺复杂。为降低加工成本、提高加工效率,对某型复杂薄壁航空发动机压气机叶片零件进行加工仿真研究。分析叶片的结构特点,结合加工工艺路线制定原则,制定了叶片加工工艺路线,规划了刀具轨迹;根据五轴机床行程及运动特点,定制了五轴机床专用后处理器,并将刀具轨迹后处理生成了叶片加工的NC程序,同时输出加工总计用时;构建立式五轴数控机床仿真模型,对加工工艺进行仿真验证,取代实际加工试切步骤,节省生产成本和时间。仿真加工结果验证了加工工艺的合理性和后处理的正确性,为加工参数的进一步优化和加工误差分析奠定了基础。     

试样加工过程中带锯条选型及应用

通过试样加工过程中对带锯条正确选型及应用的研究,对带锯床配套附属设施、工具、材料的正确使用,以及带锯条的维护保养等工作的开展,较大程度减少了带锯条消耗量,达到了提高带锯条利用率,延长锯切使用寿命,降低试样加工成本的目的。     

铝合金建筑型材圆锯片锯切振动特性分析

在铝合金建筑型材圆锯片切削过程中，型材因受到圆锯片周期性冲击而产生振动和噪声，严重影响了加工效率以及加工质量。设计圆锯片锯切铝合金建筑型材单因素实验，研究不同进给速度下铝合金建筑型材的锯切振动特性。时域分析结果显示，振动信号会随着锯切位置的变化呈现出明显的分段特性，振动最剧烈阶段的振动加速度峰值是振动最平稳阶段的3倍以上，说明以横向翼板类结构为代表的典型型材结构会对振动信号产生显著影响。通过频谱分析，型材锯切振动的峰值频率与圆锯片转动频率不存在倍数关系，说明转动频率不是影响型材锯切振动的主要因素，并且振动能量会随着进给速度的提高逐渐由低频处向高频处转移。随着进给速度由25.0 mm/s提高到75.0 mm/s,进给方向振动加速度的峰值由1 669.91 m/s²逐渐增大至2 001.59 m/s²,提高了19.86%;垂直进给方向振动加速度的峰值由932.52 m/s²逐渐增大至1 097.30 m/s²,提高了17.67%。结果表明：铝合金建筑型材的各种组成结构对圆锯片锯切振动的影响远大于进给速度...     

Intelligent adaptive control and monitoring of band sawing using a neural-fuzzy system

In bandsaw machines, it is desired to feed the bandsaw blade into the workpiece with an appropriate feeding force in order to perform an efficient cutting operation. This can be accomplished by controlling the feed rate and thrust force by accurately detecting the cutting resistance against the bandsaw blade during cutting operation. In this study, a neural-fuzzy-based force model for controlling band sawing process was established. Cutting parameters were continuously updated by a secondary neural network, to compensate the effect of environmental disturbances. Required feed rate and cutting speed were adjusted by developed fuzzy logic controller. Results of cutting experiments using several steel specimens show that the developed neural-fuzzy system performs well in real time in controlling cutting speed and feed rate during band sawing. A material identification system was developed by using the measured cutting forces. Materials were identified at the beginning of the cutting operation and cutting force model was updated by using the detected material type. Consequently, cutting speed and feed rate were adjusted by using the updated model. The new methodology is found to be easily integrable to existing production systems.     

焊接吊耳锯切质量评定指标及影响因素

焊接吊耳是钢结构制造过程中用于吊装的重要零件。结合传统的锯切原理,从结构上分析焊接吊耳的锯切,为减小留根量,在利用带锯条锯切焊接吊耳时需要采用水平锯切方式,同时不能使用传统的带锯条扭转装置,而应该增大张紧力保证锯切质量。并将切口表面粗糙度Ra和留根斜度的正切值ρ作为锯切焊接吊耳质量的评定指标。采用正交实验法研究张紧力、锯切速度以及进给速度对焊接吊耳锯切质量的影响。研究表明:张紧力和进给速度对Ra和ρ的影响最大,锯切速度对粗糙度影响较小;张紧力越大,进给速度越小,则锯切质量越好。     

金刚石薄锯片高速锯切花岗石过程中的锯切力特性

本文对金刚石薄锯片高速锯切花岗石过程中的锯切力特性进行试验研究,在较宽的参数范围下,通过测量水平力、垂直力和主轴功率来计算切向力和法向力.对锯切力、力比、单颗金刚石承受的平均载荷进行了分析.结果显示,提高锯片的线速度使锯切力、力比和单颗金刚石磨粒承受平均载荷减小;在高速锯切时,锯切力随着锯切深度和进给速度的增加而增加,而进给速度对锯切力的明显影响要小于锯切深度,应选择小切深大进给的工艺参数组合;锯切力比随锯切深度的增加而增加,随进给速度的增加而减小;单颗金刚石磨粒承受平均载荷随着单颗粒金刚石最大未变形切削厚度的增大而线性增大.