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針對金屬切削帶鋸床設計的關鍵問題，研究認為金屬切削帶鋸床的設計理論與方法主要包括鋸切機理和鋸切力計算模型、鋸切系統力學分析方法、金屬切削帶鋸床的設計過程、金屬切削帶鋸床的數控技術、金屬切削帶鋸床的數字化仿真技術和金屬切削帶鋸床的可靠性優化設計方法。
1.金屬切削帶鋸床的鋸切機理和鋸切力計算模型
帶鋸床鋸切機理的研究是帶鋸床設計理論與方法研究的基礎，鋸切力是計算鋸切功率、設計和使用帶鋸床、帶鋸條和夾具的必要依據。因此對鋸切變形的過程加以研究，找到基本變形規律，對保證加工質量、降低成本和提高生產率是非常必要的。
帶鋸床的鋸切過程是金屬鋸切的過程。根據金屬切削理論，鋸切機理的研究是研究鋸切力計算模型的核心內容。由于帶鋸床的鋸切過程與一般金屬切削過程基本相同，因此可以基于一般金屬切削切屑形成過程的研究基礎，進行帶鋸宋的鋸切機理的研究，進一步可結合鋸切力測試進行鋸切力計算模型的研究。
2.金屬切削帶鋸床鋸切系統力學分析
金屬切削帶鋸床鋸切系統的力學模型的建立是確定帶鋸床設計參數的前提，也是進行帶鋸床零部件詳細設計的基礎。金屬切削帶鋸床鋸切系統的力學模型，其核心問題是鋸切系統的初始預緊力與臨界鋸切力、最大功率等的關系，涉及在確定初始預緊力情況下，鋸切速度、進給速度等參數與鋸切力、進給力和電機功率等的關系。
3.金屬切削帶鋸床的設計過程
金屬切削帶鋸床的設計過程涉及金屬切削帶鋸床的概念設計、詳細設計等過程。金屬切削帶鋸床性能需求是帶鋸床設計的起點，也是完成設計的標志。
金屬切削帶鋸床的概念設計首先從功能分析開始，明確產品的功能是結構設計的基礎。帶鋸床的功能分析包括鋸切材料參數分析、鋸切能力要求和功能模塊的劃分等內容。根據鋸切工藝選擇帶鋸條是帶鋸床設計的重要環節，選擇合適的帶鋸條可以提高帶鋸條的使用壽命和帶鋸床的鋸切效率。選定帶鋸條后，根據工件的形狀和工作要求選定帶鋸床整體結構形式，根據鋸架結構的受力分析和鋸床布置形式及設計目標初步確定帶鋸床的整體尺寸，如帶鋸床的高度和寬度、帶鋸輪的直徑、電機功率等，完成帶鋸床整體結構的初步設計。根據整體結構的設計方案，建立整機的三維模型，進而對設計方案進行評估，如:果通過則可以進行零部件的詳細設計，否則需重新設計整體方案。
詳細設計階段主要完成零部件設計。需要確定具體零部件的結構和尺寸，帶鋸床的零部件主要包括鋸架系統、床身、夾緊機構、立柱和送料機構等。其中，鋸架系統是帶鋸床的核心，帶鋸條安裝在鋸架系統的鋸輪上，因此，鋸架系統是零部件設計的核心內容。完成零部件設計后，需要對設計方案進行仿真分析。
4.金屬切削帶鋸床的數控技術
金屬切削帶鋸床的數控技術主要是為了實現帶鋸床鋸架進給速度、鋸條鋸切速度、鋸切過程等的實時調整，從而實現帶鋸床的自動控制。這樣可提高帶鋸床鋸切效率和鋸切精度，也可實現恒定鋸切力的控制，從而延長帶鋸條的使用壽命，減少鋸切過程斷鋸等危險狀況出現的幾率，改善鋸切加工的經濟性等。金屬切削帶鋸宋的數控技術的實施，可實現一人同時照看多臺機器，節約人力資源。
恒鋸切力或恒鋸切功率的控制需要通過控制系統根據鋸切力的大小進行實時調整(通過鋸切速度與進給速度的控制)。因此，恒鋸切力或恒鋸切功率技術包括兩個方面的內容：
(1)鋸切力的實時檢測，加工過程中無法直接檢測帶鋸條的鋸切力，因此靈敏有效的監測反饋機構是實現該功能的關鍵；
(2)基于控制策略實現鋸切速度與進給速度的實時調整，根據工件的材質、切割寬度等自動選擇鋸切速度，對于難鋸切材質，采用慢鋸切速度，對于易鋸切材質，采用快鋸切速度；并還能在達到最大鋸切寬度時自動調低進給速度，保證恒切削效率。
5.金屬切削帶鋸床的數字化仿真技術
隨著信息技術的發展，有限元計算軟件等數字化分析手段在結構的仿真計算中已經得到了廣泛應用，通過有限元軟件可以對鋸架系統和整機結構進行靜力分析和動態特性分析，為設計結果的評估提供數值基礎。
在金屬切削帶鋸床的整個設計過程，尤其是詳細設計階段，基于傳統的分析方法效率較低周期較長，甚至無法完成設計分析，必須借助更有效的設計手段，如CAE仿真技術。本書第5章從金屬切削帶鋸床系統和金屬切削帶鋸床零部件兩方面介紹了靜強度仿真分析和動態特性仿真分析技術。另外，針對CAE軟件的“專家使用型”本質導致其“高門檻”現狀，第5章根據帶鋸床系統的設計需求，介紹了作者研發的帶鋸床數字化仿真分析平臺。
6.金屬切削帶鋸床的可靠性優化設計方法
可靠性優化設計是保證機械及其零部件給定的可靠性指標的一種機械優化設計方法，使得機械系統在滿足規定可靠性指標，完成預定功能的前提下，獲得最佳設計結果。
