【摘 要】
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金刚石框架锯具有加工效率高、加工质量好、环境污染小的优点,成为大理石大板最主要的加工设备之一。目前金刚石框架锯技术有了长足进步,但也存在明显的整机结构较笨重、关键
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金刚石框架锯具有加工效率高、加工质量好、环境污染小的优点,成为大理石大板最主要的加工设备之一。目前金刚石框架锯技术有了长足进步,但也存在明显的整机结构较笨重、关键构件结构不合理、锯机设计缺少理论指导等问题。同时大理石大板的应用量大,质量要求高,这对锯机性能提出了更高的要求。因此需要深入分析锯机动态性能,并作优化设计。本文对国内外主要金刚石框架锯结构与技术特点进行了系统分析,结合目前金刚石框架锯机的研究现状及存在问题,对锯机进行了模块化设计,建立了金刚石框架锯虚拟样机模型。对已经生产出的金刚石框架锯样机进行动态运动学与动力学理论与仿真分析,并进行了对比,两种分析结果基本吻合,得到曲柄连杆机构主要部件的运动学规律,以及受力变化等动力学性能,明确了金刚石框架锯的动态特性。运用ADAMS对金刚石框架锯曲柄连杆机构进行参数化建模,以部件受力最小为优化目标,分析了飞轮转速、曲柄长度及连杆长度等影响因素对目标函数的影响,并对它们进行了优化,得到了最佳的飞轮转速与连杆长度等技术参数。对金刚石框架锯锯框、连杆及飞轮等部件进行了结构与尺寸优化。利用ANSYS Workbench Environment (AWE)协同优化分析平台对部件强度及受力变形影响因素进行了分析,确定了优化方法,得到了优化结果。对新结构进行了静动态性能分析,并进行了强度校核。经过优化的部件质量减轻,运动过程中受力减小。金刚石框架锯经过动态特性分析以及关键部件优化设计,最终得出新型锯机模型。新型锯机总体质量减小,部件受力减小,可靠性更强。锯机运动更加平稳,板材加工质量好。新型锯机提高了市场竞争力,促进了大理石板材加工业的发展。
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