带锯床锯条基准锯切力的优选方法

摘要

本发明涉及一种带锯床锯条基准锯切力的优选方法，包括步骤：按照式(A)计算出锯条的额定锯切力F_x0；按照式(B)计算出理论锯切力F_x1；对锯条的理论锯切力F_x1进行疲劳参量验算，使F_x1满足式(C)；按照式(D)计算出锯条的限度锯切力F_x2；基准锯切力F_xc为以上三种锯切力的最小值。本发明充分利用驱动主电机的功率，考虑锯切工况对锯条寿命的影响和不同材料进给力的极限情况，优选出基准锯切力并以它作为锯切力的控制基准，实现了带锯床智能锯切，有效地延长了锯条的疲劳寿命。

主权项

一种带锯床锯条基准锯切力的优选方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据带锯床驱动主电机的额定功率按照式(A)计算出锯条的额定锯切力F_x0：$F_{x0}=\frac{P·\eta }{v_s}---\left(A\right)$式中，P为带锯床驱动主电机的额定功率；η为机械效率，v_s为锯条的设定锯切速度；设定锯切速度v_s依照工件材料的不同而变化，是经验数据；(2)根据带锯床张紧油缸的张紧力F_p按照式(B)计算出理论锯切力F_x1：$F_{x1}=\frac{F_p(L_0+\pi R)(e^{f^{\prime }\pi }-1)}{L_0(1.5+0.5e^{f^{\prime }\pi })+R(\pi +\frac{e^{f^{\prime }\pi }-1}{f^{\prime }})}---\left(B\right)$式中，L₀为带锯床的主、从动轮的中心距；R为主、从动轮半径；其中f为锯条和主、从动轮的静摩擦系数，n_x为张紧裕量因子；(3)对步骤(2)中的锯条的理论锯切力F_x1进行疲劳参量验算，使F_x1满足式(C)：$n_{\sigma \tau }=\frac{n_{\sigma }·n_{\tau }}{\sqrt{n_{\sigma }^2+n_{\tau }^2}}\ge n_f---\left(C\right)$式中，n_f(≧1)为疲劳安全因子，通常取n_f＝1.1；$n_{\sigma }=\frac{0.28{\sigma }_b}{1.2{\sigma }_a+0.3{\sigma }_m},n_{\tau }=\frac{0.23{\sigma }_b}{1.2{\tau }_{\alpha }+0.25{\tau }_m};$${\sigma }_m=\frac{{\sigma }_{max}+{\sigma }_{min}}{2},{\sigma }_a=\frac{{\sigma }_{max}-{\sigma }_{min}}{2},{\tau }_m=\frac{{\tau }_{max}+{\tau }_{min}}{2},{\tau }_a=\frac{{\tau }_{max}-{\tau }_{min}}{2};$${\sigma }_{\max }=\frac{F_{x1}{e}^{f^{\prime }\pi }}{(e^{f^{\prime }\pi }-1)A}+E\frac{b}{2R},{\sigma }_{\min }=\frac{F_{x1}}{(e^{f^{\prime }\pi }-1)A};$${\tau }_{max}=G\frac{b\phi }{l},{\tau }_{min}=-G\frac{b\phi }{l}---\left(8\right)$其中，σ_b为锯切工件材料的抗拉强度，A为锯条基体的横截面积，E为锯切工件材料的弹性模量，G为锯条基体材料的剪切弹性模量，b为锯条的宽度，φ为锯条的扭转角度，l为锯条扭转区间的长度；(4)根据带锯床的进给力上限F_zmax按照式(D)计算出锯条的限度锯切力F_x2：F_x2＝kF_zmax  (D)式中，k为锯切材料的锯切力和进给力的比值，是实验数据；(5)对上述的额定锯切力F_x0、理论锯切力F_x1以及限度锯切力F_x2的数值大小进行比较，其中的最小值即为锯条的基准锯切力F_xc，即F_xc＝min{F_x0，F_x1，F_x2}。