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[锯片/锯条与锯切技术] 圆锯片的动态稳定性

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    发表于 2008-8-15 18:31:57 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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    锯片的动态稳定性

    圆锯片的动态工作稳定性是指锯片在锯切加工时,保持其固有形状和刚度的性质。圆锯片的工作稳定性较带锯和框锯差,这主要是因为锯片直径与厚度比很大,而且只在夹持盘夹持在主轴上高速旋转,无法张紧。锯齿部分只靠锯身金属材料结合力,才保持着一定的刚性。当锯片高速旋转时,在离心力的作用下,锯身齿缘部分开始松弛,另外,锯切木材时,锯身齿缘部分的温度急剧升高,体积膨胀,而锯片又受材料的限制不可能随意伸缩,发生的变形外部大内部小,锯片向两侧游动,呈“蛇行”状态,造成锯材材面波浪不平。



    一、离心力的作用

    锯片旋转时,锯身上各部分的材料,都受离心力的作用。



    二、切削热的影响及温度梯度引起的位移

    锯片切削工作时,锯身齿缘部分的温度高于其它部分的温度,锯片上存在一个外高内低的温度场,据Mote,Szymani等科学家的研究结果,对于1mm厚的锯片,当锯片沿半径方向上的温度差达到9℃时,锯片就会发生波浪形变形。也就加剧了锯片工作中的不稳定性。



    三、圆锯切削时径向跳动和横向振动对加工质量的影响

    圆锯片切削时,由于齿数多,切屑厚度仅为百分之几毫米。所以相当小的径向偏差就会对切屑厚度有很大的影响,除了径向跳动影响外,横向振动对加工质量,特别是表面粗糙度有很大的影响。



    四、振动分析

    圆锯片的振动是指锯片在其平衡位置附近的往复横向运动。振动是由外界干扰引起的,并总是表现为某种“等级”。锯片的振动在锯切过程中是无法补偿的,振动会增大锯路损失,降低锯切精度,提高噪声水平,缩短刀具使用寿命。



    五、稳定性的概念

    锯片工时总是存在着一定的振动,但不一定失稳。在临界失稳条件下,即使一个频率为零或非常小的横向力也会引起锯片非常大的横向位移。不稳定性理论是关于圆锯片振动研究中最重要的领域。



    六、临界转速理论

    临界转速理论是由Lapin和Dugdale引入到圆锯片研究中的,在此之前这一理论主要应用在涡轮机研究设计中。



    七、平面应力

    锯片中的初始应力包括加工制造残留的应力,适张应力。锯片回转切削时,又会加上回转应力,热应力和切削力引发的应力。所有这些应力均可视为平面应力。

    1、适张应力

    2、回转应力

    3、热应力

    4、切削应力



    八、提高锯片动态稳定性的方法

    1、适张

    2、锯身开槽

    3、导向

    4、热应力控制
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