裁剪机切割刀头振动分析及控制研究

发布时间：2021-05-31 19:59

　　皮革、服装、纸箱等柔性材料制品与人们的生活工作都密切相关,目前国内服装、皮革等柔性材料裁剪属典型的劳动密集型产业,产品单一,生产水平和生产效率很低,劳动强度大。制约了我国纺织工业的发展,而数控裁剪机的出现,解决了传统生产中人工成本较高、材料利用率低、生产质量不足等问题。国内现在生产出来的全自动数控裁剪机能实现基本的面料裁剪,但仍存在切割刀头在裁剪过程中振动较大的问题,由于切割刀头的振动,严重影响刀头内部零、部件的工作性能和使用寿命,同时,振动还伴随着噪声,这会影响工作人员的身心健康,降低生产效率,因此切割刀头的振动控制显得非常关键。切割刀头具有高速切割、切割精度高等优势,是柔性材料切割加工的发展方向,在我国,切割刀头的切割精度、振动速度、噪声控制、可靠性和使用寿命远远低于世界先进水平,这主要是缺乏对切割刀头的结构设计和分析的研究。因此,本文结合运动学、动力学、结构优化设计理论、动平衡分析、有限元分析以及实验验证等方法,对裁剪机切割刀头进行振动分析和控制研究。整个控制过程可以简单地分为以下几个部分。首先,对切割刀头的传动部件进行运动学分析,将刀头简化为曲柄滑块机构,分别计算了曲柄、连杆、... 

【文章来源】：福建农林大学福建省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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常用

第一章绪论14图1-2格柏皮革裁剪机Fig1-2Gerberleathercuttingmachine切割精度和材料利用率一直都是裁剪行业非常注重的因素，而切割刀头是裁剪过程中最关键的一环，国外学者很多都借鉴数控机床刀头结构的设计及切割高新技术的利用等方面实现高精度和高利用率切割。2014年学者Quentin等人通过传感器监控切割过程中各传动部件的力传递情况，分析刀片连杆长度方向上的受力情况，其中旋转部位传递的力最大，占83%，并对旋转部位进行改进，同时还找出了影响切割刀片实现精准切割的各类参数：压脚压力、刀片轴受力、平台厚度、刀片疲劳强度、温度等，通过优化影响参数保证切割精度[21]。由于超声振动切割刀头技术目前国外一般应用于军工、航空、航天等专用领域，我国的超声振动切割刀头技术目前处在起步开发时期，该技术在国内市场未得到推广，目前仍是以激光切割和高速机械切割两种方式。2018年学者F.V.Murashko等人提出使用两个图像的矩阵差来获取关于被扫描物体的形状数据，探索了将算法应用于皮革工业中用于天然皮革图案切割的可能性，为皮革材料切割进入智能化提供了算法和理论基础，为进一步实现智能化柔性材料切割提供可能性[22]。2018年学者InetaVilumsone-Nemes将柔性材料进行粗加工和精加工，首先将较大的面料均匀在图案设计中分成较小的区域块，便于使用各种类型的切割机进行移动处理，在可移动的切割刀头进行粗加工过程中，在部件轮廓周围留有一定的面料余量。粗加工用于形状复杂部分。执行粗加工后，组件将沿其原始轮廓进行精加工，凹槽和钻孔标记放置在组件上的重要位置，以指导后续的连续切割操作，最后利用切割刀头切开这些槽口，实现高效率切割，通过粗加工和精加工结合保证材料的高利用率以及切割精度，并减少了切割过

瑞洲大型数控裁剪机Fig1-3RUIZHOULargeCNCcuttingmachine

【参考文献】：
期刊论文
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[3]典型机载设备加速振动试验应用方法研究[J]. 钱自富,张庆军,陈涛.  装备环境工程. 2017(11)
[4]服装自动裁剪机面料握持新技术[J]. 赵娜娜,王晓云.  毛纺科技. 2017(01)
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[6]皮革裁剪头设计及动力学分析[J]. 葛宏伟,万中魁,周天航,寿开荣,杨亮亮.  机电工程. 2013(10)
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博士论文
[1]结构共振疲劳试验及裂纹构件的振动疲劳耦合分析[D]. 刘文光.南京航空航天大学 2010

硕士论文
[1]高速振动刀力学性能分析[D]. 王光男.哈尔滨工程大学 2018
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[3]数控服装裁剪机的开发与空行程优化[D]. 李迅.哈尔滨工业大学 2013
[4]皮革数控裁剪系统裁剪控制技术研究[D]. 沈俊佳.浙江大学 2007
[5]裁切工艺中振动的治理研究[D]. 徐蓓蓓.西安理工大学 2007
[6]高速精密压力机动态特性分析[D]. 李军芳.南京农业大学 2006
[7]高速数控皮革裁剪机控制系统研制[D]. 朱年军.浙江大学 2006



本文编号：3208881