论文部分内容阅读
我国石材工业发展迅猛,随着人们生活质量的提高,各种天然石材被广泛应用在人们生活的各个领域,诸如建筑装饰、道路、桥梁建设等方面。石材的加工需要各种不同的工具,金刚石工具与其他工具相比具有很高的优越性。金刚石工具能否充分发挥其优越性将直接影响到石材的加工效率和加工成本。金刚石锯条切割石材时由于锯条张紧力分布不均锯切石材时导致锯条偏移,造成石材厚度不均,后续加工难度增大,石材板成为废品;而切削力是评价锯条切削性能的主要参数,它是在机床设计、计算切削动力消耗的主要依据,直接影响了锯条的使用寿命。因此对金刚石锯条振动特性和切削力的研究,对提高锯条使用寿命具有重要的意义。论文主要是通过实验的方法和ANSYS有限元分析软件模拟的方法对金刚石锯条动态特性和锯条在切割石材过程中所受到的切削力进行了相关研究,具体内容如下:(1)金刚石锯条动态特性研究。分别采用力锤产生激励的实验方法和ANSYS有限元模拟的方法确定了金刚石锯条低阶固有频率和主振型。利用DASP-V10实验模态分析软件,测得比较精确的固有频率模态振型相关的动态特性,将实验测得的固有频率和有限元分析的固有频率进行对比,验证有限元分析的正确性,证明金刚石锯条有限元分析理论模型的建立和分析方法的正确性,为改善金刚石圆锯条结构参数和优化奠定基础。.(2)运用ANSYS软件分别对不同参数的锯条进行动态特性研究。通过改变锯条结构参数以达到降低振动和噪音、优化锯条结构参数为目的。确定了锯条结构参数对固有频率的影响规律:在其他参数不变的前提下,只改变其中一个参数,锯条的固有频率随着结块的长度和高度的增加而增加,而随着单位长度分布数量的增加而减小。(3)通过金刚石锯条切削力数学模型的建立,根据实验和理论公式验证了诸因素对金刚石锯条切削力的影响。锯条的切削力随着大理石表面的显微硬度的增加而增加;锯条的切削力随着锯条的进给速度的增加而增加;锯条的切削力随着锯齿长度的增加而增加;锯条的切削力随着金刚石颗粒的圆锥角度的增加而逐渐加大。锯条的切削力随着冷却流量的增加而减小。通过分析诸因素对金刚石锯条的影响,可以根据实际情况选择锯条的材料、设计相应的尺寸,对石材加工业有非常重要的意义。论文通过研究金刚石锯条振动特性和切削力,为锯条在设计、加工工艺参数选定方面提供了一定的理论依据和数据参考;同时通过优化锯条结构参数和加工工艺参数,既可以提高了锯条的使用性能,又可以降低成本、提高加工效率。论文的研究成果对石材制品加工有一定的工程实用价值。