铝合金建筑型材圆锯片锯切振动特性分析

来源：机床与液压杂志2023年第21期北京时间：

作者：路来骁，焦守荣，阎玉芹，朱燕明，秦美镇，孙捷

单位：山东建筑大学机电工程学院；山东建筑大学机电工程学院；山东建筑大学机电工程学院；江苏恒尚节能科技股份有限公司；山东建筑大学机电工程学院；山东建筑大学机电工程学院

摘要：在铝合金建筑型材圆锯片切削过程中，型材因受到圆锯片周期性冲击而产生振动和噪声，严重影响了加工效率以及加工质量。设计圆锯片锯切铝合金建筑型材单因素实验，研究不同进给速度下铝合金建筑型材的锯切振动特性。时域分析结果显示，振动信号会随着锯切位置的变化呈现出明显的分段特性，振动最剧烈阶段的振动加速度峰值是振动最平稳阶段的3倍以上，说明以横向翼板类结构为代表的典型型材结构会对振动信号产生显著影响。通过频谱分析，型材锯切振动的峰值频率与圆锯片转动频率不存在倍数关系，说明转动频率不是影响型材锯切振动的主要因素，并且振动能量会随着进给速度的提高逐渐由低频处向高频处转移。随着进给速度由25.0 mm/s提高到75.0 mm/s，进给方向振动加速度的峰值由1 669.91 m/s2逐渐增大至2 001.59 m/s2，提高了19.86%；垂直进给方向振动加速度的峰值由932.52 m/s2逐渐增大至1 097.30 m/s2，提高了17.67%。结果表明：铝合金建筑型材的各种组成结构对圆锯片锯切振动的影响远大于进给速度对其产生的影响。

关键词：锯切;铝合金建筑型材;振动特性;时域分析;频域分析

基金资助：山东省自然科学基金（ZR2023ME153）；山东省自然科学基金面上项目（ZR2022ME186）;国家自然科学基金（51905313）