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木工圆锯片的振动-上海金属圆锯片

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。锯片的振动是由外界干扰引起的,并总是表现为某种“等级”。振动会增大锯路损失,降低锯切精度,提高噪音水平,缩短锯片的使用寿命。因此,除特殊的切削要求外,在木材切削中应尽量减小刀具的振动。


绝大多数锯片的振动都可以被看作是一些简单振动模态(mode)的复合,每一个简单的振动模态都具有一个特定的振形,并按一定的频率振动。每个振动模态都包含一个整数的波节圆数Dx和波节直径数n。


每个模态的振动频率纵称为该模态的固有频率(naturalfrequency)。一个系统的固有频率只与系统本身的特性有关,而与其振幅无关。在这里呜。取决于锯片材料的性质(如弹性模量,质量,密度和泊松比等)、锯片的几何尺寸、夹持比(夹盘直径/锯片直径)以及锯片的应力状态。锯片的应力状态又是由适张应力、回转应力、热应力以及制造过程中残留的残余应力等共同决定的。因此改变上述参量中的任意一个,都会改变锯片的固有频率。从理论上讲,波节圆和波节直径的一切组合都是可能的。然而在木材切削加工所用圆锯片中,绝大多数情况下,锯片横向振动模态是由0—6波节直径和0波节圆所组成。


锯片切削加工期间不可避免地会受到外力的干扰而振动,这种干扰外力被称为激振力。工件对锯片的作用力、锯片和锯轴不平衡或驱动电机振动引起的外力等都会成为激振力。锯片总会是以一种由这些外力和振动模态所决定的方式对这些激振力做出响应(response)。


所有的锯片在工作时都会振动,但是不一定会共振或失稳。在趋近横向不稳定条件时,任何小的干扰都会使锯片离开平衡位置发生大幅度的往复横向位移。锯片稳定性理论实际上就是锯片的结构参数、环境变量和横向不稳定性条件之间的数学、力学关系。目前已得到证实,圆锯片的失稳机制至少有两种:一种为静态弯曲不稳定(static buckling instability):另一种为临界速度不稳定(criticalspeedinstability)。

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