论文部分内容阅读
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。