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