论文部分内容阅读
金属带锯是广泛应用于黑色金属,有色金属,非金属等加工的下料设备,其在加工精度,切削速度,材料耗损,节能环保等方面优势明显,是四大类锯床(圆锯,砂锯,弓锯,带锯)中的佼佼者,逐渐替代传统圆锯和钢锯切削方式,并广泛应用于钢铁、机械、汽车、造船和石油、矿山和航空航天等行业中,能直接反映出一个国家或地区的先进制造业发展水平。因此,加强对于高性能带锯床关键技术的研究,提高金属带锯床产业的高端技术水平是十分必要的。现代制造工业正朝着高效率、高精度和经济性的方向发展,高性能带锯床以其具有切割速度快、尺寸精度高、材料损失小、减少二次加工量、提高生产效率和材料适应性强等特点,己成为零件加工过程中重要的组成环节。但目前,国产带锯床产品与国外先进技术水平相比有较大差距。国产带锯床产品加工精度低,可靠性较差,缺乏核心技术、主要关键部件都依赖进口、产品单一,产品档次低。特别是由于锯切负载非线性较强,锯切控制系统对于锯切精度的具有关键性的影响。而在该领域,国内还存在较大的不足。因此,以提高国内带锯锯切技术水平为目的,开展带锯恒功率锯切系统的研制是十分必要的。本文主要采用宏观与微观相结合的方法研究锯切机理,基于非接触式锯切力监控展开控制策略研究,通过软硬件结合的方式对锯切系统进行有规律的控制,从而实现锯切负载的恒功率控制。本文的主要工作和成果如下:(1)针对带锯恒功率锯切系统工作原理分析,开展对于恒功率锯切系统的性能指标及工作过程的研究,并进行了相应关键子系统的设计。(2)运用力学相关理论,通过带锯条空载数学模型和锯齿锯切负载模型,对带锯锯切过程的进行数学建模分析。(3)针对带锯条锯切时的振动振幅与锯切负载的相关性,开展锯切液压进给缸电液伺服系统的控制策略研究。(4)针对带锯恒功率锯切系统的主要性能指标,基于电气控制系统的硬件组成及带锯恒功率控制系统软件的设计,开展锯切负载的恒功率控制的实验研究。(5)对仿真分析和实验结果做最后的总结,并提出不足与展望。