花崗石大板新型鋸解設備設計與動態(tài)特性研究
發(fā)布時間:2021-01-09 12:16
花崗石大板憑借穩(wěn)定的物理化學特性被廣泛應用于建筑裝飾、精密儀器制造及工藝制品生產(chǎn)等領(lǐng)域,近年來花崗石大板需求缺口持續(xù)擴大,其需求量的增加對框架鋸的鋸解性能提出了更嚴格的要求。金剛石框架鋸存在整機尺寸大、鋸條易跑偏等問題,導致板材加工質(zhì)量不穩(wěn)定,造成了一定的資源浪費。本文基于正交試驗及有限元仿真分析完成了花崗石大板新型鋸解設備設計,實現(xiàn)了鋸機輕量化設計,提高了鋸解穩(wěn)定性;诠δ芊治隼碚撓到y(tǒng)分析了設備結(jié)構(gòu)特點、功能需求,合理確定了相關(guān)技術(shù)指標,應用模塊化設計技術(shù)規(guī)劃了鋸機功能模塊及其結(jié)構(gòu)關(guān)系。通過對比不同框架鋸之間存在的優(yōu)缺點,設計了新型金剛石框架鋸的整體方案,并確定了關(guān)鍵部件的設計參數(shù),為鋸齒鋸解特性研究奠定了基礎(chǔ)。通過分析新型框架鋸鋸解加工過程,建立了鋸框運動學模型,探究了鋸解參數(shù)對鋸齒運動軌跡的影響規(guī)律,從運動學角度出發(fā),對鋸厚、鋸解力在鋸解行程極限位置發(fā)生突變的原因展開研究。以有限元仿真為基礎(chǔ),分析了新型導向支撐結(jié)構(gòu)在實際工況下的變形與鋸厚、鋸解力變化規(guī)律之間的關(guān)系,驗證了結(jié)構(gòu)設計的合理性;阡彈l張緊力的傳遞路線,對影響鋸框結(jié)構(gòu)綜合性能的因素進行了分析,通過設計正交試驗,就端框...
【文章來源】: 司衛(wèi)衛(wèi) 山東大學
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1石材大板制品??
設備??我國石材種類多,分布廣,儲量大,花崗石、大理石儲量分別達到了?360887??萬立方米與39792萬立方米,并且成分及含量千差萬別,所以石材加工存在多樣??性與復雜性。石材制品加工按制品形狀劃分主要包括板材加工與異型加工兩大類,??本文主要就花崗石大幅面板材鋸解加工展開研宄。??1.2.1花崗石大幅面板材加工工藝介紹??板材加工主要分定型板材、薄板以及拉毛板三種,對于每種板材加工,大理??石與花崗石工序大致相同;◢徥蠓姘宀淖鳛槎ㄐ桶宀牡囊粋重要分支,其??加工工藝如圖1-2所示。??花崗石荒料?yr—鋸解毛板?沖洗檢驗??|??包裝入庫/出廠<j ̄ ̄T?修補檢驗?切斷?<丨二2?研磨??圖1-2花崗石大板加工工藝流程圖??花崗石大幅面板材加工時,通過輔助起重設備將荒料吊裝固定在荒料車上,??然后經(jīng)擺渡車將荒料車與荒料一起推入金剛石框架式鋸機或者圓盤式鋸機下鋸??解成一定厚度的毛板,將毛板沖洗檢驗后送至多磨頭連續(xù)磨拋機、切斷機進行研??磨拋光與切斷工序,最后將切斷得到的大板進行破損修補檢驗板材成品,入庫或??者出廠前只需包裝即可。??2??
幅面板材加工設備概述??隨著鋸解機理與制造技術(shù)等研宄的不斷深入,石材裝備已經(jīng)從傳統(tǒng)鋸切磨加??工發(fā)展到現(xiàn)在的全自動生產(chǎn)線加工,從單一功能向多功能方向發(fā)展;加工方法也??從傳統(tǒng)的鋸片鋸條加工發(fā)展到現(xiàn)在的串珠繩鋸加工、高壓水加工[7]。??金剛石圓盤鋸、框架式砂鋸、多繩金剛石串珠鋸、金剛石框架鋸作為花崗石??板材鋸解加工的主要設備,F(xiàn)對以上四種設備優(yōu)缺點作簡單概述:??(1)金剛石圓盤鋸??金剛石圓盤鋸主要用于將花崗石荒料鋸解成一定厚度的毛板,也承擔一定的??石材荒料邊幅修正工作,如圖1-3所示。根據(jù)不同劃分標準,圓盤鋸機具有不??同的劃分類別。將圓盤鋸可安裝最大鋸片直徑尺寸小于1600mm的鋸機定義為中??切機,安裝最大直徑尺寸大于1600mm的鋸機定義為大切機,該種定義方式是以??鋸片直徑尺寸作為標準的。若根據(jù)最多可安裝鋸片數(shù)量進行鋸機劃分,又可將圓??盤鋸劃分為單鋸片圓盤鋸與多鋸片圓盤鋸。大直徑圓盤鋸機具有很高的自動化程??度,能夠聯(lián)網(wǎng)控制,進而實現(xiàn)無人操作,可以將生產(chǎn)過程標準化,但其加工成本??較高,只能作為加工花崗石大板的補充設備。??圓盤鋸機具有設備結(jié)構(gòu)簡單、占地面積孝加工效率較高(鋸解速度可達??30-45m/s)、自動化程度高等優(yōu)點。但待加工荒料尺寸受鋸片直徑尺寸限制,鋸??片鋸解荒料的最大深度不能大于其直徑的40%;加工過程中圓鋸片具有線速度、??噪聲大,揚塵嚴重,工人工作環(huán)境有很大的健康隱患等缺點。??_??圖1-3塔式組合圓盤鋸??(2)框架式砂鋸??框架式砂鋸作為早期鋸解花崗石荒料的主要設備,主要分為純鐘擺式、平移??式、復擺式三種,經(jīng)過實踐證明,純鐘擺式是最理想的運動形式[81。鋸解花崗石?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金剛石串珠繩鋸技術(shù)的研究[J]. 趙亮,張遼遠. 南方農(nóng)機. 2019(24)
[2]基于DOE的金剛石框架鋸機架輕量化設計[J]. 胡吉博,張進生,方金巖,孟祥陸,孫蓬勃. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2018(06)
[3]金剛石框架鋸鋸框模態(tài)試驗分析與輕量化設計[J]. 方金巖,張進生,王志,張恒,孫芹. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(02)
[4]基于DOE的大型下架體鑄鋼件鑄造工藝優(yōu)化研究[J]. 向青春,張偉,邱克強,孫治國,孫愛新,楊桂星. 機械工程學報. 2017(06)
[5]近十年中國石材加工裝備與技術(shù)評述[J]. 趙民. 石材. 2016(02)
[6]花崗石高效、綠色鋸切用金剛石框架鋸概述[J]. 張進生,王志,陳濤,袁一江,陶玉航,高克祥,姬偉,袁健,陳祥國. 石材. 2014(10)
[7]金剛石串珠繩鋸鋸切技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 王飛,張進生,王志. 金剛石與磨料磨具工程. 2013(01)
[8]花崗巖在機械產(chǎn)品中部分取代鋼鐵的環(huán)境影響與技術(shù)分析[J]. 梅怡. 現(xiàn)代制造工程. 2012(06)
[9]輕型卡車車架模態(tài)試驗及有限元模擬分析[J]. 陳健,周福庚,袁創(chuàng). 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2009(S1)
[10]一種新的模塊化設計方法及其應用[J]. 張世華,楊曉光. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2009(04)
博士論文
[1]硬質(zhì)石材框架式鋸機單行程鋸解機理及其可鋸解加工性研究[D]. 孫芹.山東大學 2018
[2]花崗石超大切深鋸切機理與技術(shù)研究[D]. 李遠.華僑大學 2004
碩士論文
[1]宏宏雙驅(qū)差動伺服系統(tǒng)低速特性研究[D]. 孫德鵬.山東大學 2019
[2]框架鋸鋸條系統(tǒng)靜動態(tài)特性與鋸解能力研究[D]. 孫蓬勃.山東大學 2019
[3]石材研磨設備運動特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計[D]. 王書達.山東大學 2019
[4]基于緩沖式阻尼機構(gòu)的大慣量往復鋸解設備主運動系統(tǒng)設計與仿真研究[D]. 孟祥陸.山東大學 2018
[5]新型框架式鋸解設備總體方案設計及其導向機構(gòu)研究[D]. 方金巖.山東大學 2017
[6]鋸解花崗石用小型金剛石框架鋸機進給系統(tǒng)創(chuàng)新設計與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 楊子江.山東大學 2016
[7]立式加工中心立柱的有限元分析及優(yōu)化設計[D]. 王立春.蘭州理工大學 2012
[8]基于拓撲優(yōu)化的重型機床立柱輕量化設計[D]. 唐朋飛.蘇州大學 2012
[9]砂鋸多體系統(tǒng)虛擬樣機建模及動態(tài)性能研究[D]. 楊哲.山東大學 2010
[10]金剛石框架鋸結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王培磊.山東大學 2009
本文編號:2966635
【文章來源】: 司衛(wèi)衛(wèi) 山東大學
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1石材大板制品??
設備??我國石材種類多,分布廣,儲量大,花崗石、大理石儲量分別達到了?360887??萬立方米與39792萬立方米,并且成分及含量千差萬別,所以石材加工存在多樣??性與復雜性。石材制品加工按制品形狀劃分主要包括板材加工與異型加工兩大類,??本文主要就花崗石大幅面板材鋸解加工展開研宄。??1.2.1花崗石大幅面板材加工工藝介紹??板材加工主要分定型板材、薄板以及拉毛板三種,對于每種板材加工,大理??石與花崗石工序大致相同;◢徥蠓姘宀淖鳛槎ㄐ桶宀牡囊粋重要分支,其??加工工藝如圖1-2所示。??花崗石荒料?yr—鋸解毛板?沖洗檢驗??|??包裝入庫/出廠<j ̄ ̄T?修補檢驗?切斷?<丨二2?研磨??圖1-2花崗石大板加工工藝流程圖??花崗石大幅面板材加工時,通過輔助起重設備將荒料吊裝固定在荒料車上,??然后經(jīng)擺渡車將荒料車與荒料一起推入金剛石框架式鋸機或者圓盤式鋸機下鋸??解成一定厚度的毛板,將毛板沖洗檢驗后送至多磨頭連續(xù)磨拋機、切斷機進行研??磨拋光與切斷工序,最后將切斷得到的大板進行破損修補檢驗板材成品,入庫或??者出廠前只需包裝即可。??2??
幅面板材加工設備概述??隨著鋸解機理與制造技術(shù)等研宄的不斷深入,石材裝備已經(jīng)從傳統(tǒng)鋸切磨加??工發(fā)展到現(xiàn)在的全自動生產(chǎn)線加工,從單一功能向多功能方向發(fā)展;加工方法也??從傳統(tǒng)的鋸片鋸條加工發(fā)展到現(xiàn)在的串珠繩鋸加工、高壓水加工[7]。??金剛石圓盤鋸、框架式砂鋸、多繩金剛石串珠鋸、金剛石框架鋸作為花崗石??板材鋸解加工的主要設備,F(xiàn)對以上四種設備優(yōu)缺點作簡單概述:??(1)金剛石圓盤鋸??金剛石圓盤鋸主要用于將花崗石荒料鋸解成一定厚度的毛板,也承擔一定的??石材荒料邊幅修正工作,如圖1-3所示。根據(jù)不同劃分標準,圓盤鋸機具有不??同的劃分類別。將圓盤鋸可安裝最大鋸片直徑尺寸小于1600mm的鋸機定義為中??切機,安裝最大直徑尺寸大于1600mm的鋸機定義為大切機,該種定義方式是以??鋸片直徑尺寸作為標準的。若根據(jù)最多可安裝鋸片數(shù)量進行鋸機劃分,又可將圓??盤鋸劃分為單鋸片圓盤鋸與多鋸片圓盤鋸。大直徑圓盤鋸機具有很高的自動化程??度,能夠聯(lián)網(wǎng)控制,進而實現(xiàn)無人操作,可以將生產(chǎn)過程標準化,但其加工成本??較高,只能作為加工花崗石大板的補充設備。??圓盤鋸機具有設備結(jié)構(gòu)簡單、占地面積孝加工效率較高(鋸解速度可達??30-45m/s)、自動化程度高等優(yōu)點。但待加工荒料尺寸受鋸片直徑尺寸限制,鋸??片鋸解荒料的最大深度不能大于其直徑的40%;加工過程中圓鋸片具有線速度、??噪聲大,揚塵嚴重,工人工作環(huán)境有很大的健康隱患等缺點。??_??圖1-3塔式組合圓盤鋸??(2)框架式砂鋸??框架式砂鋸作為早期鋸解花崗石荒料的主要設備,主要分為純鐘擺式、平移??式、復擺式三種,經(jīng)過實踐證明,純鐘擺式是最理想的運動形式[81。鋸解花崗石?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金剛石串珠繩鋸技術(shù)的研究[J]. 趙亮,張遼遠. 南方農(nóng)機. 2019(24)
[2]基于DOE的金剛石框架鋸機架輕量化設計[J]. 胡吉博,張進生,方金巖,孟祥陸,孫蓬勃. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2018(06)
[3]金剛石框架鋸鋸框模態(tài)試驗分析與輕量化設計[J]. 方金巖,張進生,王志,張恒,孫芹. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(02)
[4]基于DOE的大型下架體鑄鋼件鑄造工藝優(yōu)化研究[J]. 向青春,張偉,邱克強,孫治國,孫愛新,楊桂星. 機械工程學報. 2017(06)
[5]近十年中國石材加工裝備與技術(shù)評述[J]. 趙民. 石材. 2016(02)
[6]花崗石高效、綠色鋸切用金剛石框架鋸概述[J]. 張進生,王志,陳濤,袁一江,陶玉航,高克祥,姬偉,袁健,陳祥國. 石材. 2014(10)
[7]金剛石串珠繩鋸鋸切技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 王飛,張進生,王志. 金剛石與磨料磨具工程. 2013(01)
[8]花崗巖在機械產(chǎn)品中部分取代鋼鐵的環(huán)境影響與技術(shù)分析[J]. 梅怡. 現(xiàn)代制造工程. 2012(06)
[9]輕型卡車車架模態(tài)試驗及有限元模擬分析[J]. 陳健,周福庚,袁創(chuàng). 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2009(S1)
[10]一種新的模塊化設計方法及其應用[J]. 張世華,楊曉光. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2009(04)
博士論文
[1]硬質(zhì)石材框架式鋸機單行程鋸解機理及其可鋸解加工性研究[D]. 孫芹.山東大學 2018
[2]花崗石超大切深鋸切機理與技術(shù)研究[D]. 李遠.華僑大學 2004
碩士論文
[1]宏宏雙驅(qū)差動伺服系統(tǒng)低速特性研究[D]. 孫德鵬.山東大學 2019
[2]框架鋸鋸條系統(tǒng)靜動態(tài)特性與鋸解能力研究[D]. 孫蓬勃.山東大學 2019
[3]石材研磨設備運動特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計[D]. 王書達.山東大學 2019
[4]基于緩沖式阻尼機構(gòu)的大慣量往復鋸解設備主運動系統(tǒng)設計與仿真研究[D]. 孟祥陸.山東大學 2018
[5]新型框架式鋸解設備總體方案設計及其導向機構(gòu)研究[D]. 方金巖.山東大學 2017
[6]鋸解花崗石用小型金剛石框架鋸機進給系統(tǒng)創(chuàng)新設計與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 楊子江.山東大學 2016
[7]立式加工中心立柱的有限元分析及優(yōu)化設計[D]. 王立春.蘭州理工大學 2012
[8]基于拓撲優(yōu)化的重型機床立柱輕量化設計[D]. 唐朋飛.蘇州大學 2012
[9]砂鋸多體系統(tǒng)虛擬樣機建模及動態(tài)性能研究[D]. 楊哲.山東大學 2010
[10]金剛石框架鋸結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王培磊.山東大學 2009
本文編號:2966635
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