金属带锯床锯切进给过程建模与分析

倪　敬，李　璐，郎建荣

(杭州电子科技大学机械工程学院，浙江 杭州 310018)



金属带锯床锯切进给过程建模与分析

倪敬，李璐，郎建荣

(杭州电子科技大学机械工程学院，浙江 杭州 310018)

金属带锯床锯切进给过程的研究对实现锯切负载预测与精确锯切控制有着至关重要的作用，其中进给液压驱动和摩擦导致的爬行现象尤其需要研究并解决.针对金属带锯床液压驱动锯切进给系统，首先，通过阀控非对称缸的非线性动力学分析，建立了锯切进给过程的锯架液压驱动的动力学模型；其次，结合Stribeck摩擦模型，建立了进给液压缸活塞与内壁间的非线性摩擦力模型；最后，综合两部分模型，提出了金属带锯床锯切进给过程的非线性动力学模型.仿真和锯切进给实验表明，提出的模型较好地描述了锯切进给过程，并给出了产生爬行现象的条件.

金属带锯床；锯切进给；爬行现象；Stribeck摩擦模型

0　引　言

高效的金属带锯锯切技术广泛应用于金属和非金属材料的加工行业[1]，因其锯切进给过程受到液压驱动系统和摩擦等非线性影响，不易被实时检测和补偿，这些一直是锯切负载预测与精确锯切控制中的难点[2].如何准确描述带锯床锯切进给过程的非线性动态特性，研究并发现液压驱动和摩擦特性导致的爬行现象，以便更有效地预测锯切负载，提高锯切过程的可靠性以及加工精度，是带锯行业中亟待解决的问题之一.

对于金属带锯床的进给特性，国内外学者进行了大量地研究.文献[3]将锯切视作多点切削，在建模与仿真中将进给速度视为匀速，提出了经典锯切负载模型；……