龚政[1]（2021）在《固结金刚石磨粒线锯张力的控制及实验研究》文中研究指明在众多硬脆性材料的加工方法中,线锯切割技术由于其切割工件时所产生的切缝较窄、对工件损伤小,加工所得工件的质量良好的优点,得以广泛应用。在线锯切割工件时,从最开始的线锯预紧力到线锯切割工件时的张紧力,线锯张力对工件的表面质量和切割过程中的切割力影响巨大。为了准确获得线锯张力在切割过程中的变化情况,本文在分析切割变化的同时,对线锯张力进行分析和建模,在此基础上,对线锯切割系统中的张力进行控制,使其达到稳定状态,从而获得线锯切割过程中合适的张力控制值和较好的工件表面。本文根据实际实验环境搭建了张力测量平台,设计了符合实验条件的张力采集装置,避免由于结构设计,仪器选型等外在原因导致实验结果的不理想。通过LabVIEW编写搭建软件平台,连接了硬件部分与软件部分、机床部分与上位机系统,实现了张力与切割力数据的实时采集,对比分析张力与切割力之间的关系。通过受力分析,在不考虑摩擦力、相对位移等系统误差的情况下,建立了线锯张力与张紧轮位移之间的理想物理模型,并对其进行了误差分析,且误差较大,因而通过实验进行模型的拟合。在建立的张力与张紧轮位移模型的基础上,进行张紧轮位移的实时调整。采用LabVIEW编写张力控制的软件。设计了 PI控制器,计算出了控制参数,并对控制参数进行实验校正,确定最终的控制参数值。根据控制参数进行多组控制实验,将定参数实验与PI控制实验的张力波形图、切割力波形图、切片的表面粗糙度以及表面形貌进行对比,可以得出本课题实验系统中较为合适的切割张力值为17N。张力控制实验实现了较好的控制效果,完成了切片的表面质量的改善。
王俊秋[2]（2020）在《残余应力对H型钢锯切的影响研究及专用带锯床开发》文中进行了进一步梳理H型钢作为一种经济型的高效型材,具有抗弯能力强、施工简单等优点,广泛应用于建筑、机械等行业。但由于加工工艺问题,H型钢在加工成型后,其内部会存在较大的残余应力。而H型钢在锯切过程时,残余应力的释放会导致锯切断面发生变形,产生卡刀现象,严重降低锯切效率。为解决带锯床在锯切H型钢的过程中产生的卡刀问题,设计高可靠、高稳定的H型钢锯切专用带锯床,本文根据H型钢的型号规格参数和内部残余应力的分布,利用正交实验法,对典型的H型钢进行锯切过程有限元仿真和优化分析,并根据优化结果对H型钢锯切专用带锯床进行了设计和优化,具体内容如下:1.基于国内外关于H型钢残余应力分布的研究现状,开展了型钢内部残余应力的分析和研究,探讨了H型钢在轧制或焊接过程中形成的残余应力分布规律,并根据内力的自限性对H型钢的残余应力分布进行了校正。2.以H型钢内部残余应力分布为基础,利用正交实验法,开展了考虑残余应力分布的H型钢锯切过程有限元仿真分析,探讨了各种试验因素对锯切过程的影响,分析了H型钢锯切过程中锯切面位移规律,建立了锯切过程卡刀的判据,获得了较优的锯切工艺参数。3.针对典型H型钢,根据功能需求和性能需求等设计了H型钢锯切专用带锯床的模型,提出自适应变角度锯切技术,对自适应转角锯架进行了详细方案设计;基于有限元方法对设计的带锯床模型进行静力学分析和模态分析,提出了带锯床优化的方向。4.以设备轻量化为目标,设计了H型钢专用带锯床优化的实验路线,结合静力学分析和模态分析,研究了各因素变量对优化目标的影响,在满足功能需求和设计精度的基础上,完成了H型钢专用带锯床结构设计。通过对H型钢锯切专用带锯床的研发,极大减少了H型钢锯切过程中的卡刀现象,提高了H型钢锯切效率,同时为提升大型H型钢专用带锯床整体质量,提供了理论依据和技术支持。
黎奎良[3]（2020）在《工厂化上海青收割装置设计及参数优化研究》文中指出叶菜在世界范围内种植面积广阔而且种类繁多,种植方式以露地和大棚温室土培为主,随着人类社会的发展,蔬菜种植方式逐渐地融入大量工业技术。近年来,植物工厂开始兴起,它在很大程度上摆脱了自然条件约束,实现了蔬菜生长条件的智能自动调控和流水线工业化种植,但是叶菜生产收获环节的自动化程度仍然不高,蔬菜的采收需投入大量人力,耗时较长,劳动强度高,效率低下。目前,基于流水线生产的叶菜自动化收获装备研究很少,而且现有的叶菜收获机械根本不能在植物工厂流水线上使用。因此,叶菜收获已成为制约工厂化叶菜产业发展的瓶颈,急需研发适用于植物工厂流水线生产的叶菜收获机械。本文以重庆市某植物工厂为研究平台,以现有叶菜种植品种中具有代表性的上海青叶菜为研究对象,根据上海青工厂化生产的实际需求,在重庆市科技局项目“蔬菜工厂智能装备研发与示范”支撑下,结合工厂化种植上海青的工艺特点,开展了以下主要研究:1.调查了解工厂化上海青生产流程,弄清定植盘结构参数和上海青生长环境。对随机采集的60株水培上海青进行了株高、展开度、切割处根茎直径、切割后植株净重、根茎长度和基质穴杯重量等数据测取。同时应用质构仪对上海青根茎分别进行压缩和剪切条件下的力学特性参数测定分析,得到根茎的径向弹性模量范围为0.93Mpa-1.83Mpa,根茎轴向弹性模量范围为:2.43Mpa-6.02Mpa,剪切应力值范围为:0.641Mpa-2.29Mpa;密度为946kg/m3。2.上海青收割装置设计。首先对切割过程进行了理论分析,确定切割装置的工作原理和参数。根据文献和以往的行业经验,通过切割方式、张紧方式和传动方式等多方案比较,选定了带锯切割、螺杆张紧和V型皮带传动的总体方案;参照细木工带锯行业标准,经过计算分析,确定了带锯切割时的张紧力大小和切割速度范围。根据已测得的上海青数据,结合实际情况,对各个部件进行了设计,并使用UG建立了三维模型。设计时考虑人机工程和安全的要求,排除了现场空间和人为操作习惯存在的安全隐患。3.基于ANSYS的切割装置仿真分析。将三维部件模型导入到Workbench静力学分析模块进行强度和变形校核,所有部件满足要求。同时使用显示动力学模块仿真上海青根茎切割过程,设置在不同的切割速度和齿型下,在进给速度0.04m/s时,得出无齿带锯切割应力最小,切割效果最好,损伤率最低,并初步确定了满足切割要求的试验切割转速的取值范围。最后进行了带锯轮和龙门架的模态分析,结果显示电机产生的振动和带锯轮、龙门架的频率范围没有重叠区,不会发生共振而引起对切割装置的损害。4.样机流水线试验研究。将样机安装到现场,分别将无齿带锯,锯齿带锯,月牙齿带锯在0.04m/s的进给速度下,以不同切割速度进行仿真试验验证。结果表明,在切割速度400r/min-600r/min时,无齿带锯切割效果最好,端面整齐整洁,菜的损伤率最小,达到收获要求。在整个切割过程中,切割装置运转正常,也没发生振动引起的异常,与仿真结果基本一致。5.切割装置的参数优化。以齿轮传动比调整进给速度,变频器调整切割转速,并将两者作为影响因子,选取仿真虚拟试验结果中数据的数值范围,以切割损伤率为评价指标,进行了二元二次回归正交旋转组合试验方案设计,最后得到了关于损伤率的回归方程,利用MATLAB软件中的Globalsearch函数求解得到取值区间内的最优解因子组合,即进给速度0.06m/s,切割转速420r/min。通过实际试验,证明优化后的进给速度和切割转速使上海青的损伤率更低,满足设计要求和生产要求。
李波[4]（2019）在《数控木工带锯机床的设计与整机优化》文中研究指明带锯机床的切削速度快、木材损耗量低、出材率高,是木材加工和家具制造产业中重要的机械加工设备,主要完成原木坯件锯切、板材开料和各类木制半成品加工。然而,传统带锯机床存在锯切质量稳定性差、自动化程度低、安全性差等诸多不足。针对上述问题,本文设计一款新型数控木工带锯机床。首先,根据机床锯切过程,研究带锯机床的主要锯切参数。参照整体设计要求,确定机床总体规格和结构方案。以此为基础,设计带锯机床机械系统,主要包括主锯切传动系统、转动工作台、锯条张紧装置和锯卡装置,研究并完成各部件的结构设计和三维建模。其次,设计带锯机架,在满足结构强度要求下,采用Isight对机架内部筋板结构进行多目标优化,合理优化筋板数目和尺寸。通过ANSYS对机架进行动静态特性研究,得出机架强度、刚度和各阶固有频率、振型。基于人机工程学原理,分析人体动静态舒适作业区域、指尖运动轨迹,完成床身机壳、操作面板和工作台的形状、尺寸设计。然后,通过机床控制功能需求分析,确定系统电气元件,采用PLC处理拉力传感器和热释电传感器信号,完成控制系统电路设计和程序编写。加装触摸屏,并设计人机交互界面,用于满足锯切设定和参数显示,简化操作过程。最后,完成数控木工带锯机床样机的安装、调试和锯切实验。实验表明,该带锯机床斜面锯切稳定,满足预期设计目标,实际降低工件锯路宽度约0.3mm,机床自动化程度提高,为数控木工带锯机床后续研发提供了理论参考。
姜兆方,高金贵,张健,赵洪刚,罗来朋[5]（2017）在《负载下不同张紧系统对带锯条裂纹影响的研究》文中研究说明以MJ3310跑车带锯机为研究对象,运用北京Vib’SYS波谱振动信号采集和分析软件对带锯条横向振动位移进行采集,对带锯机所用带锯条的横向振动位移数据进行分析,找出不同张紧系统对负载情况下带锯条振动位移的变化规律。通过正交实验分析得出了影响MJ3310型跑车木工带锯机的带锯条振动的显着因素和最佳工作参数。当MJ3310型跑车木工带锯机在最优参数条件下,杠杆压砣式张紧系统测定横向振动位移如果超过0.93mm以上,则说明锯条已经产生至少一条裂纹长度超过1.36mm的裂纹缺陷;弹性挺杆式张紧系统测定横向振动位移如果超过0.23mm以上,则说明锯条已经产生至少一条裂纹长度超过1.19mm的裂纹缺陷,需要及时更换带锯条。锯切杨木的带锯条振动位移比其它木材的位移都小,柞木最大。杨木在五种树种里硬度最小,柞木硬度最大,说明随着被切削木材硬度的增大,振动位移也随之增大。杠杆压砣式张紧系统带锯条横向振动位移明显大于弹性挺杆式带锯条横向振动位移,因此,弹性挺杆式张紧系统在降低带锯条横向振动位移上好于杠杆压砣式张紧系统。
高金贵,张健,李辉,吴俊华,赵洪刚,齐华春,姜兆方[6]（2016）在《带锯条掉齿前后横向振动位移及主频率变化规律》文中研究说明以MJ345A型木工带锯机为研究对象,在空载下利用振动分析仪和振动信号采集、处理、分析软件对带锯条的横向振动进行测试及信号采集,通过锯条横向振动位移、自功率谱分析,找出不同条件下锯条振动位移和主振型频率的变化规律.通过正交试验分析可知:锯轮主轴转速是对锯条横向振动位移影响最为显着的因素,其次为锯条张紧力,皮带张紧力为不明显因素.对带锯条掉齿前后的分析表明:如果测定带锯条横向振动位移范围在0.560.68μm,振动主频率范围在450465 Hz,则说明锯条已经产生至少2个掉齿,为保证带锯机锯切安全及锯切质量需要及时更换新的带锯条;明确了带锯条掉齿前后横向振动位移、频率的变化规律.研究结果可为实际生产中充分合理利用带锯条,防止加工质量严重下降和危害人身安全事故的发生,适时更换锯条提供前期试验基础和判断的初步依据.
黎川[7]（2016）在《GZK4230数控带锯床有限元分析及优化设计》文中提出数控带锯床作为现代制造业初加工的主要加工设备,已成为国内和国际制造业初加工设备的首选。锯切可以节省材料和提高加工效率,是制造业中不可缺少的环节,已成为现代制造业生产的基本手段,因此数控带锯床在我国制造业占据极其重要的位置,已广泛应用于我国国民经济各行业、各领域,如机械设备制造、汽车、钢铁、造船、航空航天、采矿和石油等。我国数控带锯床的研究和设计发展较晚,和国际先进数控带锯床存在一定差距,随着国际上数控带锯床向高稳定性和高精度方向发展,良好的静态和动态特性将是数控带锯床今后重点研究的方向。本课题“GZK4230数控带锯床有限元分析及优化设计”来源于校企合作横向项目“典型带锯床关键技术研究及产业化应用”,课题研究针对我国数控带锯床结构设计上存在的不足,结合理论研究和实际经验对其结构进行有限元静态和动态特性分析,并在结构静态和动态特性分析的基础上对数控带锯床的结构进行优化,本课题的具体研究内容包括:第一章,详述了数控带锯床产业的国内外现状以及其发展趋势,分析了我国数控带锯床与国外的差距,研究了我国数控带锯床普遍存在的问题,最后介绍了课题的选题意义与研究内容。第二章,详述了建立GZK4230数控带锯床的有限元模型的步骤,包括三维建模以及结合实际情况对模型结构进行适当简化、网格划分和设置边界条件,最后完成有限元模型的创建。第三章,简述了结构静态特性分析的理论基础,结合带锯床工作的实际情况,对数控带锯床锯切系统的受力情况进行了理论分析和计算,并分别对锯切系统及其零部件、底座整体以及带据床整体进行了静态特性分析,通过对数控带锯床的零部件及整体的静态分析,得到结构的应力分布云图和变形云图,同时通过静态分析结果分析结构的静态特性。第四章,简述了结构动态特性分析的理论基础,结合带锯床工作的实际情况,分别对锯切系统零部件及其整体、底座整体以及带据床整体进行了模态分析和谐响应分析,分别得到结构的前4阶模态振型图以及结构在外部简谐激励下的频率响应曲线图,同时根据结构的模态分析和谐响应分析结果来分析其结构的动态特性。第五章,简述了结构优化设计的概念和理论基础,结合带锯床结构静态和动态的有限元分析结果对带锯床的锯架、主动和从动带锯轮以及底座进行了结构优化,并对优化后的结构进行了静态和动态特性分析,得出分析结果,对比结构优化前后的静态和动态特性,给出了结构优化的结论。第六章,对论文的主要研究内容进行了总结,给出了今后要开展的工作和研究方向。
方传传[8]（2015）在《CH360卧式数控带锯床设计与优化》文中提出作为金属切削加工的起点,锯切可以节约材料、减少二次加工量和提高生产率,已成为零件加工过程中的重要组成环节。带锯床广泛应用于钢铁、机械、汽车、造船、石油、矿山和航空航天等领域。与国外同类产品相比,国内带锯床的锯切效率和精度存在明显的差距。本文以某公司CH360卧式数控带锯床为研究对象,以提高带锯床切削效率和锯切精度的目的,通过有限元等理论对该带锯床进行研究分析,并对若干零部件以及整机进行了改进设计和优化,获得了优化后的产品模型。本文的主要工作和成果如下:（1）在原有CH360卧式数控带锯床节流阀的基础上改进设计了专用节流阀,获得了专用节流阀的样机,通过实验测得了新阀的流量特性曲线;设计了与CH360卧式数控带锯床主电机相配对的蜗轮蜗杆减速箱;通过实验研究,寻找到CH360带锯床最佳的导向块间距。（2）对CH360卧式数控带锯床的若干模块和零部件进行了动态和静态特性分析,结果显示,原有的CH360卧式数控带锯床动态性能比较差,比较容易与主电机工作频率发生共振,需要对其进行优化设计。为后续优化设计提供了理论基础。（3）构造了CH360卧式数控带锯床锯切模块的通用优化数学模型,通过分析锯切模块的约束条件和目标函数,建立了属于CH360卧式数控带锯床锯切模块的优化数学模型,利用响应曲面法对锯架进行了优化设计,最终,实现了CH360锯切模块的优化设计。（4）利用有限元法对原CH360卧式数控带锯床支撑模块进行了动态特性分析,并对其结构进行了改进,同时,研究了底座加强筋种类以及尺寸对主立柱底座变形量的影响,结合之前的工作以及锯切模块的优化设计,实现了CH360卧式数控带锯床的改进设计,并将改进后CH360卧式数控带锯床与原CH360卧式数控带锯床一阶固有频率进行对比,结果显示,优化设计后的CH360卧式数控带锯床相对于原CH360卧式数控带锯床而言,具有比较好的动态性能。
包立东[9]（2015）在《双立柱卧式蓝宝石切片带锯床结构设计与优化研究》文中认为蓝宝石的化学成分是Al2O3,其拥有的优良性能体现在多方面,在生产制造中有着广泛的应用。蓝宝石脆性大且硬度高,对其进行机械加工遇到很多障碍,严重制约了它的推广与应用。当前,国内大都采用金刚石带锯来实现蓝宝石加工的首道工序—切片。本文针对蓝宝石的加工特点,同时参考其他蓝宝石切割设备,设计一款带锯床,使其能够低成本、高效率地生产出表面质量好的蓝宝石片体。本课题从项目需求出发,完成带锯床的设计研究工作。文章介绍了蓝宝石加工设备及结构优化技术的发展现状,研究带锯床关键部件的结构设计及其相应的有限元分析,并对带锯床床身进行轻量化研究。这为将来带锯床的设计及新产品的开发积累了成功经验。本文首先介绍蓝宝石的特点—硬度高、脆性大,并对蓝宝石加工设备进行对比分析研究,基于使用要求确定本切割设备为双立柱卧式带锯床。同时,对带锯床总体结构布局进行研究,完成带锯床关键零部件的设计与选用,并采用建模软件Solidworks建立带锯床三维模型。其次,对带锯床的关键结构（带锯条、带锯架）进行有限元分析,对带锯条和带锯架的变形及应力分布情况进行研究,并讨论不同因素对锯条固有频率的影响。最后,讨论不同床身结构对床身关键性能指标的影响,将几种床身对比出来的结果作为下一步进行轻量化设计的原型。通过采用Ansys Workbench中的Design Exploration模块完成带锯床床身结构优化设计,取得在减轻床身结构重量的同时,又满足床身设计精度要求的良好效果。
赵利庆[10]（2014）在《岩棉厚度锯的研究与开发》文中研究指明厚度锯是岩棉生产线中尺寸裁割系统的重要组成部分，绕在两个锯轮上，以环状无端的带锯条为锯具作单向连续的直线运动来锯切岩棉的锯机，得到不同厚度的岩棉板。市场上也存在一些厂家生产的岩棉带锯机,有跑车岩棉带锯机、卧式岩棉带锯机、岩棉裁条机等，但跑车岩棉带锯机不适用于岩棉生产线，即便是卧式的岩棉带锯机也在外形尺寸、锯割岩棉成品的高度、驱动系统的功率和输送速度、控制系统等方面不适于岩棉生产线，岩棉裁条机更是在功能结构上与厚度锯相差很大，这就需要我们设计开发此种岩棉生产线尺寸裁割系统专用的厚度锯。岩棉厚度锯的设计没有专门的国家标准可参考，但类似的木工带锯机的国家标准的部分内容可以参考，加上现场提供的一些资料，参考国外的应用于岩棉生产线的先进成型带锯机，综合考虑这些因素，设计厚度锯。在满足生产线工艺要求的前提下，将厚度锯的机械结构设计得轻便，对厚度锯的机架做模态分析，避免机架和锯切系统的共振。另外，我们已经有成品厚度锯应用于岩棉生产线中，但存在机器噪音大、设备较陈旧、维修困难、带锯由于过热而失效过快等问题，影响厚度锯的切割效率进而影响整个岩棉生产线的生产效率，因而有必要对岩棉厚度锯在生产中存在的问题进行分析，研究的重点是带锯的高温失效问题。由于带锯的生热主要是锯割岩棉时产生，本文利用有限元分析软件着重分析影响锯割温度的锯齿参数，通过分别固定前角和后角参数，分析得出生热相对较低的后角和前角参数，它们分别为前角20°，后角25°，楔角55°。通过对带锯的高温失效问题中带锯的热平衡分析，包括带锯的内部生成热及影响热生成的因素、带锯在运转过程中的散热因素等，分析控制这些因素的方法。设计一种带锯降温系统，对厚度锯进行实时在线降温，利用Ansys Workbench软件的热分析功能对影响带锯温度平衡因素进行定量分析，分析带锯锯齿的角度参数对带锯温度的影响。确定带锯机的结构参数、降温系统参数、带锯参数等，保证厚度锯不因带锯的频繁高温失效而影响生产线的效率。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 1绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 硬脆性材料切割方法的概述 |
| 1.2.1 圆片锯切割与带锯切割 |
| 1.2.2 线锯切割 |
| 1.2.3 电火花线锯切割 |
| 1.2.4 其他加工方法 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 金刚石线锯切割技术研究现状 |
| 1.3.2 线锯张力研究现状 |
| 1.4 本课题的主要研究内容 |
| 2 张力测量系统的搭建 |
| 2.1 张力实验系统分析 |
| 2.2 张力测量平台的搭建 |
| 2.2.1 张力测量硬件平台设计 |
| 2.2.2 张力测量软件平台设计 |
| 2.2.3 测量平台的测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 线锯张力与位移的模型建立 |
| 3.1 线锯张力的分析 |
| 3.2 物理模型与实验模型的建立 |
| 3.2.1 物理模型的建立 |
| 3.2.2 实验模型的拟合 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 线锯张力的PI控制 |
| 4.1 张力控制平台的搭建 |
| 4.1.1 张力控制系统的设计 |
| 4.1.2 张力控制硬件平台设计 |
| 4.1.3 张力控制软件平台设计 |
| 4.2 张力的PID控制器设计 |
| 4.3 控制参数的计算与校正 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 张力控制的实验与分析 |
| 5.1 实验与分析 |
| 5.2 本章总结 |
| 6 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 型钢内部残余应力的研究现状 |
| 1.2.2 H型钢锯切过程有限元仿真研究现状 |
| 1.2.3 国内外变角度锯切专用带锯床的发展状况 |
| 1.3 研究目标 |
| 1.4 论文所做主要工作 |
| 第二章 H型钢残余应力分布及修正 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ANSYS有限元软件的初始应力施加技术 |
| 2.2.1 有限元介绍 |
| 2.2.2 残余应力施加方法对比 |
| 2.3 基于“单元生死法”的锯切过程有限元仿真 |
| 2.3.1 带锯床带锯条参数 |
| 2.3.2 “单元生死法”原理和实例 |
| 2.4 型钢内部残余应力分布 |
| 2.4.1 矩形钢内部残余应力分布 |
| 2.4.2 HN700×300型号H型钢内部残余应力的分布和修正 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 H型钢锯切工艺参数仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 H型钢锯切过程卡刀现象分析 |
| 3.3 H型钢锯切工艺参数仿真方法 |
| 3.4 有限元模型边界载荷与模型简化 |
| 3.4.1 边界条件和载荷 |
| 3.4.2 有限元模型简化 |
| 3.5 H型钢锯切仿真结果分析 |
| 3.5.1 仿真锯切过程分析 |
| 3.5.2 残余应力分布对切口闭合量的影响 |
| 3.5.3 锯切角度对切口闭合量的影响 |
| 3.6 锯切仿真工艺结论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 H型钢锯切专用带锯床结构方案设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 H型钢锯切专用带锯床概念方案设计 |
| 4.2.1 设计需求分析 |
| 4.2.2 功能原理分析 |
| 4.2.3 工作方案设计 |
| 4.3 自适应变角度锯切概念设计 |
| 4.3.1 基本原理 |
| 4.3.2 概念方案设计 |
| 4.3.3 概念方案评价 |
| 4.3.4 锯架系统详细方案设计 |
| 4.4 H型钢锯切专用带锯床的有限元分析 |
| 4.5 H型钢锯切专用带锯床的静力学特性分析 |
| 4.6 H型钢锯切专用带锯床的动态特性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 H型钢锯切专用带锯床优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化分析实验设计 |
| 5.3 锯架的优化分析 |
| 5.3.1 锯架主梁结构优化分析 |
| 5.3.2 锯架安装挡板结构优化分析 |
| 5.3.3 锯架安装板结构优化分析 |
| 5.4 支撑结构的优化分析 |
| 5.4.1 立柱和立柱套优化分析 |
| 5.4.2 床身优化分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 土培与水培种植叶菜的对比分析 |
| 1.2.4 切削过程数值模拟技术的应用现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 上海青种植农艺调研及物理力学特性的测定 |
| 2.1 工厂化上海青种植农艺的调研分析及几何参数测定 |
| 2.1.1 上海青种植农艺调研及收获标准要求制定 |
| 2.1.2 上海青几何参数的测定 |
| 2.2 成熟期上海青根茎力学特性试验 |
| 2.2.1 试验取材准备 |
| 2.2.2 试验设备及方法 |
| 2.2.3 试验结果及分析 |
| 2.2.4 上海青根茎剪切力学性能参数测定 |
| 2.3 密度测定试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 上海青线上收割装置设计 |
| 3.1 切割方式选定 |
| 3.2 切割理论研究及参数制定 |
| 3.3 切割装置的工作原理及结构 |
| 3.3.1 切割装置的工作原理 |
| 3.3.2 切割装置的整体结构 |
| 3.3.3 基座及龙门机架的设计 |
| 3.3.4 带锯带轮的设计 |
| 3.3.5 配套动力的选型 |
| 3.3.6 带锯张紧调节系统的设计及张紧力的确定 |
| 3.3.7 驱动轴和从动轴的设计 |
| 3.3.8 主动轮安装座 |
| 3.3.9 传动方式的选型 |
| 3.3.10 辅助板的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于ANSYS的上海青切割力学仿真分析 |
| 4.1 静力学分析 |
| 4.1.1 基座静力学分析 |
| 4.1.2 龙门架静力学分析 |
| 4.1.3 驱动轴静力学分析 |
| 4.1.4 从动轴静力学分析 |
| 4.1.5 滑块静力学分析 |
| 4.1.6 调节螺杆静力学分析 |
| 4.1.7 带锯轮静力学分析 |
| 4.2 基于ANSYS显示动力学叶菜切割仿真分析 |
| 4.2.1 叶菜茎秆有限元模型的建立 |
| 4.2.2 建立叶菜茎秆模型材料库 |
| 4.2.3 划分网格 |
| 4.2.4 设置边界条件、施加载荷 |
| 4.2.5 求解分析 |
| 4.3 模态分析 |
| 4.3.1 龙门架模态分析 |
| 4.3.2 带锯轮模态分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 样机切割试验验证分析及匹配参数优化 |
| 5.1 仿真切割试验验证 |
| 5.1.1 试验条件准备 |
| 5.1.2 试验方法 |
| 5.1.3 试验结果及分析 |
| 5.2 切割组合参数二次正交旋转组合设计 |
| 5.2.1 试验条件 |
| 5.2.2 试验方案 |
| 5.2.3 结果及分析 |
| 5.3 基于MATLAB的切割匹配参数优化 |
| 5.3.1 目标函数的建立 |
| 5.3.2 约束条件的确定 |
| 5.3.3 求解分析优化结果 |
| 5.3.4 优化结果参数验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望及效益 |
| 6.2.1 展望 |
| 6.2.2 经济效益评估 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表论文及参与课题一览表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题研究的背景及意义 |
| 1.2 数控木工带锯机床的国内外研究概况 |
| 1.2.1 锯条振动和稳定性的研究 |
| 1.2.2 带锯机床的研究现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容和设计路线 |
| 2 数控木工带锯机床的总体设计 |
| 2.1 带锯机床总体布局 |
| 2.1.1 带锯机床的总体设计要求 |
| 2.1.2 带锯锯切过程分析 |
| 2.2 带锯机床的主要锯切参数研究 |
| 2.2.1 锯切力、锯条直线段拉力和锯切功率的研究 |
| 2.2.2 锯条张紧力的确定 |
| 2.2.3 锯条承受的应力分析 |
| 2.3 带锯机床的技术参数要求和方案确定 |
| 2.3.1 机床技术参数和设计指标 |
| 2.3.2 带锯机床总体布局方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 数控木工带锯机床的机械系统设计 |
| 3.1 主锯切传动系统设计 |
| 3.1.1 主锯切电机选型 |
| 3.1.2 两级皮带轮选型 |
| 3.2 转动工作台的设计 |
| 3.2.1 减速装置的传动系统设计 |
| 3.2.2 工作台转动极限位置分析 |
| 3.2.3 机架连接件的设计 |
| 3.2.4 支撑伸缩杆的设计研究 |
| 3.3 新型锯条张紧装置的设计 |
| 3.3.1 张紧装置结构设计 |
| 3.3.2 张紧丝杠的设计选型 |
| 3.3.3 张紧步进电机的选型 |
| 3.4 锯卡装置的结构改进 |
| 3.4.1 锯卡装置的结构设计 |
| 3.4.2 锯切过程中锯条振动频率研究 |
| 3.4.3 锯卡装置的响应频率分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 数控木工带锯机床的关键结构设计与优化 |
| 4.1 带锯机架的筋板结构设计与优化 |
| 4.1.1 基于Isight的下箱体筋板结构多目标优化 |
| 4.1.2 带锯机架整体的动、静态性能分析 |
| 4.2 带锯机床结构的人机工程学优化 |
| 4.2.1 目标人群的静态尺寸研究 |
| 4.2.2 目标人群的操作空间运动分析 |
| 4.2.3 机床结构的人机优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 数控木工带锯机床的控制系统设计 |
| 5.1 机床控制系统的总体设计步骤和方案确定 |
| 5.1.1 控制系统设计步骤 |
| 5.1.2 机床控制系统总体方案确定 |
| 5.2 机床控制硬件系统设计 |
| 5.2.1 机床控制系统功能描述和分析 |
| 5.2.2 PLC可编程控制器的选型 |
| 5.2.3 控制元件选型 |
| 5.2.4 机床传感器的信号控制 |
| 5.2.5 控制电气系统电路设计 |
| 5.3 机床控制软件设计 |
| 5.3.1 PLC控制程序设计 |
| 5.3.2 机床人机组态控制界面设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 数控木工带锯机床样机调试与运行 |
| 6.1 机床样机装配与调试 |
| 6.1.1 样机装配注意事项 |
| 6.1.2 样机调试 |
| 6.2 机床锯切实验和数据分析 |
| 6.2.1 机床工件角度锯切实验 |
| 6.2.2 锯条振幅及工件锯路宽度测试实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 1 实验主要仪器与设备 |
| 1.1 机床组成及相关参数 |
| 1.1.1 机床组成 |
| 1.1.2 机床参数 |
| 1.1.3 带锯条参数 |
| 1.2 切削木材 |
| 1.3 传感器的选用 |
| 2 实验数据处理与结果分析 |
| 2.1 空载下完好带锯条振动正交试验 |
| 2.2 锯轮主轴转速对不同张紧系统产生裂纹缺陷的带锯条振动的影响 |
| 2.3 压坨重量对不同张紧系统产生裂纹缺陷带锯条振动的影响 |
| 2.4 上下锯卡距离对不同张紧系统裂纹带锯条横向振动位移的影响 |
| 2.5 切削不同树种木材对产生裂纹缺陷带锯条横向振动位移的影响 |
| 2.6 进料速度对产生裂纹缺陷带锯条横向振动位移的影响 |
| 2.7 负载下不同裂纹长度对带锯条横向振动位移的影响 |
| 2.8 不同锯路高度对裂纹带锯条横向振动位移的影响 |
| 3 结论 |
| 1 主要仪器与设备 |
| 1.1 试验仪器 |
| 1.2 设备 |
| 2 数据处理与结果分析 |
| 2.1 产生掉齿锯条横向振动正交试验 |
| 2.2 锯轮主轴转速对掉齿缺陷锯条振动的影响 |
| 2.3 锯条张紧力对掉齿锯条振动的影响 |
| 2.4 皮带张紧力对锯条振动的影响 |
| 2.5 不同锯条宽度对锯条振动的影响 |
| 2.6 切削不同树种对锯条振动的影响 |
| 2.7 设备运转时间对锯条振动的影响 |
| 3 结论 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与来源 |
| 1.2 数控带锯床行业国内外现状与发展趋势 |
| 1.2.1 数控带锯床行业国内外现状 |
| 1.2.2 数控带锯床发展趋势 |
| 1.3 有限元分析和结构优化设计的研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 有限元分析概述 |
| 1.3.2 有限元分析研究现状及发展趋势 |
| 1.3.3 结构优化设计概述 |
| 1.3.4 结构优化设计研究现状和发展趋势 |
| 1.4 GZK4230数控带锯床简介 |
| 1.4.1 锯床设备概述 |
| 1.4.2 GZK4230数控带锯床简介 |
| 1.5 论文的选题意义与主要研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 GZK4230数控带锯床有限元分析模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 课题主要应用的软件简介 |
| 2.2.1 Pro/E简介 |
| 2.2.2 ANSYS Workbench简介 |
| 2.3 创建GZK4230数控带锯床有限元分析模型的步骤 |
| 2.4 创建GZK4230数控带锯床的三维模型及模型简化 |
| 2.4.1 建立GZK4230数控带锯床的三维模型 |
| 2.4.2 GZK4230数控带锯床的结构组成 |
| 2.4.3 简化三维模型 |
| 2.5 模型的接触处理和网格划分 |
| 2.5.1 模型接触面处理 |
| 2.5.2 网格划分 |
| 2.6 建立模型的边界条件 |
| 2.6.1 定义材料属性 |
| 2.6.2 施加载荷 |
| 2.6.3 施加约束 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 GZK4230数控带锯床的静态特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 静态特性分析理论基础 |
| 3.3 GZK4230数控带锯床锯切系统力学分析 |
| 3.4 GZK4230数控带锯床的静态特性分析 |
| 3.4.1 锯切系统零部件及整体结构的静态特性分析 |
| 3.4.2 带锯床底座整体结构的静态特性分析 |
| 3.4.3 GZK4230数控带锯床整体结构的静态特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 GZK4230数控带锯床的动态特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动态特性分析理论基础 |
| 4.2.1 模态分析理论基础 |
| 4.2.2 谐响应分析分析理论基础 |
| 4.3 GZK4230数控带锯床的模态分析 |
| 4.3.1 锯切系统零部件及整体结构的模态分析 |
| 4.3.2 带锯床底座整体结构的模态分析 |
| 4.3.3 GZK4230数控带锯床整体结构的模态分析 |
| 4.4 GZK4230数控带锯床的谐响应分析 |
| 4.4.1 锯切系统零部件及整体结构的谐响应分析 |
| 4.4.2 带锯床底座整体结构的谐响应分析 |
| 4.4.3 GZK4230数控带锯床整体结构的谐响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 GZK4230数控带锯床的结构优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锯架的拓扑优化 |
| 5.2.1 定义锯架结构优化的设计空间 |
| 5.2.2 拓扑优化 |
| 5.2.3 锯架结构优化前后静态和动态特性对比 |
| 5.3 主动带锯轮的拓扑优化 |
| 5.3.1 定义主动带锯轮结构优化的设计空间 |
| 5.3.2 拓扑优化 |
| 5.3.3 主动带锯轮结构优化前后静态和动态特性对比 |
| 5.4 从动带锯轮的拓扑优化 |
| 5.4.1 定义从动带锯轮结构优化的设计空间 |
| 5.4.2 拓扑优化 |
| 5.4.3 从动带锯轮结构优化前后静态和动态特性对比 |
| 5.5 带锯床底座的拓扑优化 |
| 5.5.1 定义底座结构优化的设计空间 |
| 5.5.2 拓扑优化 |
| 5.5.3 底座结构优化前后静态和动态特性对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 中国数控机床的发展现状 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 工业带锯床研究现状 |
| 1.4.2 动静态特性研究现状 |
| 1.4.3 优化设计方法的研究现状 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 若干零部件的设计与研究 |
| 2.1 数控带锯床结构概述 |
| 2.2 专用节流阀的改进设计 |
| 2.2.1 节流阀工作原理分析 |
| 2.2.2 节流口结构分析 |
| 2.2.3 专用节流阀的改进设计 |
| 2.2.4 改进后节流阀的特性曲线测试 |
| 2.3 蜗轮蜗杆减速箱设计 |
| 2.3.1 主要参数设计 |
| 2.3.2 蜗轮齿面接触强度校核 |
| 2.3.3 弯曲疲劳强度校核 |
| 2.4 导向块间距对锯切精度和主电机功率影响的研究 |
| 2.4.1 实验目的 |
| 2.4.2 实验器材 |
| 2.4.3 实验方案 |
| 2.4.4 实验结果及其分析 |
| 2.4.5 实验总结 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 整机静动态特性分析与研究 |
| 3.1 若干模块静态特性分析 |
| 3.1.1 张紧模块强度分析 |
| 3.1.2 支撑模块强度分析 |
| 3.1.3 锯切模块强度分析 |
| 3.1.4 锯架受力平衡分析 |
| 3.1.5 导向臂受力分析 |
| 3.2 整机动态特性分析 |
| 3.2.1 整机模态分析 |
| 3.2.2 整机谐响应分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 锯切模块的设计与优化 |
| 4.1 锯切模块通用优化数学模型的分析 |
| 4.2 锯切模块约束条件的求解 |
| 4.2.1 左右导向臂间距约束条件 |
| 4.2.2 左右扭转段约束条件 |
| 4.2.3 锯轮半径约束条件 |
| 4.2.4 电机转速约束条件 |
| 4.2.5 张紧液压缸直径约束条件 |
| 4.2.6 固有频率约束条件 |
| 4.2.7 锯架强度约束条件 |
| 4.3 锯切模块优化数学模型的求解 |
| 4.4 锯架结构优化设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 支撑模块的设计与优化 |
| 5.1 原支撑模块动态特性的分析 |
| 5.1.1 支撑模块建模 |
| 5.1.2 结果及其分析 |
| 5.2 支撑模块结构的改进 |
| 5.3 底座加强筋种类对主立柱底座变形量影响的研究 |
| 5.3.1 载荷大小 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.4 底座加强筋尺寸对主立柱底座变形量影响的研究 |
| 5.5 优化前后支撑模块固有频率的对比分析 |
| 5.6 优化前后带锯床整机的对比分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 课题来源及研究目的与意义 |
| 1.2.1 课题来源 |
| 1.2.2 课题研究目的与意义 |
| 1.3 蓝宝石加工工艺分析 |
| 1.4 有限元法及结构优化的研究现状 |
| 1.4.1 有限元法的发展概况 |
| 1.4.2 优化设计发展概况 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 蓝宝石切片带锯床关键结构机械设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 带锯床总体结构设计方案 |
| 2.3 带锯床主电机驱动功率的确定 |
| 2.4 带锯轮多楔带传动设计 |
| 2.5 带锯条张紧装置 |
| 2.6 带锯架升降装置设计与选用 |
| 2.7 带锯床床身结构设计 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 带锯床关键结构有限元分析 |
| 3.1 有限元分析理论基础 |
| 3.1.1 有限元基本思想 |
| 3.1.2 ANSYS软件有限元分析基本步骤 |
| 3.2 带锯条动静态特性分析 |
| 3.2.1 带锯条静力学分析 |
| 3.2.2 带锯条模态分析 |
| 3.3 不同因素对锯条固有频率的影响 |
| 3.3.1 锯条夹持装置的位置对锯条固有频率的影响 |
| 3.3.2 锯条夹持装置尺寸对锯条固有频率的影响 |
| 3.3.3 锯条厚度对锯条固有频率的影响 |
| 3.3.4 张紧力对锯条固有频率的影响 |
| 3.3.5 锯条宽度对锯条固有频率的影响 |
| 3.4 带锯架静动态特性分析 |
| 3.4.1 带锯架静力学仿真分析 |
| 3.4.2 带锯架模态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 带锯床床身有限元分析及轻量化研究 |
| 4.1 带锯床床身受力分析 |
| 4.1.1 床身静力学分析 |
| 4.1.2 床身模态分析 |
| 4.2 不同结构布局对床身静动态性能的影响 |
| 4.3 带锯床床身优化研究 |
| 4.3.1 优化设计基础 |
| 4.3.2 结构优化设计基本原理 |
| 4.3.3 基于DOE法的多目标优化设计 |
| 4.4 带锯床床身优化设计 |
| 4.4.1 床身参数化模型建立 |
| 4.4.2 确定状态函数 |
| 4.4.3 确定目标函数 |
| 4.5 床身结构优化结果 |
| 4.5.1 目标响应曲面分析 |
| 4.5.2 灵敏度分析 |
| 4.5.3 优化前后结果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文章 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题来源 |
| 1.2 岩棉 |
| 1.2.1 岩棉的用途 |
| 1.2.2 岩棉的性能 |
| 1.3 岩棉生产线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 厚度锯概述 |
| 2.1 厚度锯介绍 |
| 2.2 结构功能 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 岩棉厚度锯的设计 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.1.1 带锯机的结构 |
| 3.1.2 带锯机的机架模态分析 |
| 3.1.3 带锯机的锯轮 |
| 3.2 确定主要参数 |
| 3.3 传动计算 |
| 3.3.1 驱动计算 |
| 3.3.2 链传动计算 |
| 3.3.3 链轮链条模型的建立 |
| 3.4 传动辊筒的设计计算 |
| 3.4.1 传动辊筒的输送方式 |
| 3.4.2 传动辊筒的输送计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 降温系统设计 |
| 4.1 降温方案讨论 |
| 4.1.1 影响带锯条寿命的主要因素 |
| 4.1.2 带锯条冷却方式 |
| 4.1.3 带锯条冷却水汽作用 |
| 4.2 空气支撑装置分析 |
| 4.2.1 空气静压导向装置的工作原理 |
| 4.2.2 导向装置正常工作的条件 |
| 4.3 降温系统结构设计 |
| 4.3.1 降温系统结构 |
| 4.3.2 参数确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 锯割系统参数分析 |
| 5.1 带锯和岩棉参数 |
| 5.1.1 带锯条参数 |
| 5.1.2 岩棉参数 |
| 5.1.3 切削时摩擦特性 |
| 5.2 锯切基本原理 |
| 5.2.1 带锯条锯割原理和寿命 |
| 5.2.2 带锯条的张紧 |
| 5.2.3 锯齿的角度参数和齿形 |
| 5.3 锯切仿真模型 |
| 5.3.1 锯切模型网格划分 |
| 5.3.2 锯切模型边界条件 |
| 5.3.3 锯切模型结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 降温系统热分析 |
| 6.1 热量平衡问题 |
| 6.2 带锯温度平衡系统模型 |
| 6.3 带锯截取微段的热分析 |
| 6.3.1 带锯条微段模型的建立 |
| 6.3.2 带锯条微段模型的网格划分 |
| 6.3.3 带锯条微段模型的热载荷及边界条件 |
| 6.3.4 带锯条微段模型的结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
