木工推台锯床身结构优化设计与绿色化评价

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随着经济的快速发展和人们生活水平的提高,对家具产品的需求量不断增加,相应的对锯切设备的需求量也不断增加。当前的经济正在向环境友好型和节约资源型发展,为适应这一经济形势,在推台锯设计过程中采用优化设计方法与CAE (Computer Aided Engineering)技术相结合的方式,减少推台锯在制造过程中的材料消耗,以达到节约资源,降低成本的目的。根据木工机床的一般设计要求和推台锯的工作要求,对推台锯的总体结构进行设计;计算锯切系统的切削力和切削功率并对锯切系统进行结构设计;分析倾角机构工作原理,对其结构进行设计,利用ADAMS软件对倾角机构进行运动分析,对倾角机构中连杆长度进行验证。根据推台锯床身的受力特点和工作时应满足的刚度要求,确定设计变量和约束条件,建立优化数学模型,利用MATLAB对建立的数学模型进行最优解求解,确定优化后床身的加工方式,从而确定优化后床身的结构。利用有限元分析软件对优化后推台锯床身进行静力学和动力学分析,得到优化后床身的应力图和最大变形位移图,位移响应曲线和应力响应曲线,并对响应曲线中发生最大应力和最大位移的频率进行进一步分析,验证优化后床身结构是否能够满足推台锯正常工作需要。利用模糊评价方法和层析分析软件Yaahp对优化后床身进行绿色化评价。本文首次在推台锯的优化设计中引入了绿色化评价方法,通过对推台锯床身的结构优化,达到在推台锯的制造过程中节省材料、降低成本的目的,以期为木工机床制造行业提供新的设计思路和方法。
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