旋切机加工过程的物理模型及分析

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1、第二章旋切机加工过程的物理模型及分析2.1机器工作原理说明图2-1机器工作原理图2.2旋切机进给过程中的半径速度函数图2-2工作示意图刀台进给的直线速度由两个分量组成：1.圆木由粗变细过程中的半径变化引起的刀台跟进速度2.木头变细的过程中，圆心位置也要相应移动，由圆心位置改变引起的刀台跟进速度3.刀台总的进给速度v=+＝木头圆心位置变化引起的刀台进给速度：＝=×于是刀台的进给速度：v=+＝×（＋1）2.3旋切机加工过程中的半径值的测量计算公式中的R为加工过程中木头的半径，值是不断变化的，而且加工过程中木头不断运动，直接测量半径值比较困难，在这里，半径值用位移传感器测量后双棍中心

2、线与刀尖点的距离(即图1.2中L)后计算得到。设计加工圆木最大直径为250mm,刀台最大开口为300mm，刀台在最大开口位置时，刀尖点与双棍连心线的距离L＝50＋300＝350mm此时l值最大为350mm，即位移传感器的最大行程为350mm.设木头最大直径为250mm，则切削初始时，l值为：l＝＝292.4mm切削结束时，圆木剩余直径约30mm，此时达到行程终点，此时l值为l＝=55.3mm,即加工结束时，位移传感器最小测量距离为55.3mm.则进给过程中,如图1.2所示的三角形中有如下关系式：l=R＋hl―――刀尖点与双棍中心线的距离。R―――木头半径h―――三角形的高线于是

3、根据位移l求得当前圆木的半径值：R＝2.4旋切机加工过程中的数值模拟设棍子转速为N（r/min），切片厚度为Emm;木头截面的面积变化率C＝VE=×Emm/sr为棍子半径，R为当前木头半径v＝×（＋1）＝×（＋1）由于进给速度V与变频器的频率之间为线性关系，故建立频率速度关系为：F=V×k;k为常数比例系数。设传动系统电动机轴到丝杠轴的传动比为I，电动机极对数为2，计算时认为电动机同步转速与运转速度相同。I电动机轴到丝杠轴传动比；Ns丝杠转速；Nd电动机转速；F变频器频率；Ns=v×7.5;Nd=Ns×I;F=Nd×2/60;F=v×7.5×I×2/60=v×即变频器频率值是一

4、个以传动系统传动比为系数，与进给速度成正比的函数值。