圆锯机锯切金属过程力能参数计算研究

圆锯机锯切金属过程力能参数计算研究

金属锯切是原材料切断下料的重要工序,硬质合金圆锯机以高切削效率和高切削精度被广泛用于批量锯切下料。本文对某机床公司GKT608硬质合金圆锯机的锯切过程力能机理进行基础研究,运用力能参数理论计算、DEFORM-3D有限元

锯切仿真、实验测定主电机有功功率三种方法对锯切过程力能机理进行研究。

运用金属切削力学理论与方法,对圆锯机锯切过程的力能参数进行计算。计算过程中考虑了锯切时的结构参数、运动参数,以及金属的塑性变形参数等,得到锯切过程的平均锯切力和平均锯切功率等参数值。

运用DEFORM-3D有限元软件对锯切过程进行模拟仿真。取锯片锯切至圆钢直径最大处为仿真时刻,得到锯切力和锯切温度场等仿真结果,将仿真得到的平均

锯切力和理论计算得到的力值进行对比验证,结果表明两者是一致的,说明仿真

模型较为精确。

对圆锯机主电机锯切工作时的实时有功功率进行测试。使用多功能电力仪表、电流互感器等实验器材,对圆锯机在多种不同工作状态下进行测试,得到了主电

机的线电压、相电流、相电压和有功功率等实时数据。

实验结果表明,主电机的平均有功功率和力能参数计算得到的平均锯切功率是一致的,说明理论计算结果较为精确。理论计算的力能结果与现场功率实测结果一致,且DEFORM-3D锯切力仿真结果与理论计算的力能结果一致,说明了力能

理论计算、DEFORM-3D有限元仿真和主电机功率测试是研究圆锯床锯切的力能机理的一套可靠方法。

运用锯切过程力能机理基础研究所得到的三种方法,可对今后圆锯床的设计、加工优化等方面进行指导：可以准确预测锯切过程中的力值、可以优化锯床的加

工参数,且可以为机床新产品的设计提供理论依据。