新型組合結構圓鋸片基體創(chuàng)新設計關鍵技術研究.pdf

1、本文針對加工大幅面板材的市場需求，基于創(chuàng)新設計原理和圓鋸片的功能分析，將圓鋸片分解為支撐功能模塊、驅動功能模塊及切割功能模塊。通過對不同功能模塊剖析、創(chuàng)新、重構，提出新型組合結構圓鋸片的設計方案。應用有限元理論研究新型組合結構圓鋸片工作過程中的承載狀況、變形情況以及應力分布狀態(tài)，分析新型組合結構圓鋸片的低階模態(tài)振型、固有頻率等動態(tài)性能對使用效果的影響。根據(jù)分析數(shù)據(jù)對新型組合結構圓鋸片基體進行優(yōu)化設計。 對新型組合結構圓鋸片進行結

2、構靜力分析和模態(tài)分析，同時對普遍應用的同直徑大小的整體金剛石圓鋸片進行相應方面的有限元分析。數(shù)據(jù)表明：新型組合結構圓鋸片和普通金剛石圓鋸片的低階模態(tài)處于一個數(shù)量級且相差不大，基體應力分布也基本相似。說明新型組合結構圓鋸片和同直徑大小的普通金剛石圓鋸片有相近的工作性能，能基本滿足加工要求。 對新型組合結構圓鋸片進行熱應力分析：新型組合結構圓鋸片基體受溫度的影響比普通圓鋸片大，產(chǎn)生了較大的熱應力；基體溫度分布均勻，根據(jù)第三強度理論，

3、熱應力沒有超出材料的安全許用應力范圍；基體與結塊焊接處及結塊外邊緣熱應力值較大，因此鋸片在使用前必須進行殘余應力處理。熱應力分析詳細描述了鋸片的應力分布特點，為鋸片適張?zhí)幚硖峁┝死碚撘罁?jù)。 結合結構靜力分析和模態(tài)分析的成果對新型組合結構圓鋸片進行優(yōu)化設計。結構靜力分析、模態(tài)分析的主要目的是深入了解新型組合結構圓鋸片使用性能和動態(tài)性能，為最終新型組合結構圓鋸片基體的優(yōu)化設計提供狀態(tài)變量數(shù)據(jù)參考。通過三次優(yōu)化設計，在考慮新型組合結構

4、圓鋸片基體一階固有頻率下，Ф1800mm鋸片基體質(zhì)量最優(yōu)化結果比初始設計少了3kg，更為重要的是基體的一階固有頻率有所提高，而最大變形量和最大等效應力均有所降低，從而提高了鋸片的使用性能和動態(tài)性能。 為了驗證有限元分析結果，深入研究組合結構圓鋸片的動態(tài)性能和使用性能，提出了應力分析試驗方案、模態(tài)分析試驗方案及溫度測試試驗方案。 提出的新型組合結構圓鋸片的切割幅面能夠達到其直徑的2/3，并可直接應用于現(xiàn)有的普通規(guī)格圓盤鋸機