旋切机加工过程的物理模型及分析_第1页
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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v12. 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 v23. 刀台总的进给速度v= v1 + v2v1 R'木头圆心位置变化引起的刀台进给速度v2 ：v2 h '=2R 50× R'R100 R101于是刀台的进给速度：v= v1 + v2C×（R 501）2 RR2 100R1012.

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L50 300350mm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：l1752512125292.4mm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l6

3、5251215 =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三角形的高线于是根据位移 l 求得当前圆木的半径值：l 2101R 1002l2.4 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2 NrCVE=× E mm/sr 为棍子半径， R 为当前木头半径vC×（R 50 1）R22 R100R101 NrE ×（R2R 501）60R100R101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×

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