五軸石材切割機床真空吸附關鍵系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、近年來，隨著建筑行業(yè)和裝飾行業(yè)的迅速發(fā)展，人們對石材的需求越來越大，特別是對大理石的需求。大理石特有的性質使其越來越受到人們的關注，這就促進了石材切割機床和石材雕刻機床的發(fā)展。然而，我國傳統(tǒng)的石材切割機床切割石材后，石材的移位和運輸是一難題，該問題在五軸石材切割機床中更是突出，同時，在石板切割后需要再加工時往往會跟旁邊的石板產生干涉，嚴重影響了生產效率。另一方面，若在切割機床上對石材進行雕刻，石材的固定是關鍵，傳統(tǒng)的固定方式操作不便、費

2、時費力，需要開發(fā)一種靈活性強的新型固定方法及其裝備。本課題在充分調研現有的五軸石材切割機床功能結構的前提下，提出了采用真空吸附系統(tǒng)來解決現有石材運輸和移位難題的思路，創(chuàng)新設計了大理石起吊真空吸附系統(tǒng)與面向小型石材雕刻的雙面真空吸附平臺，為完善現有五軸石材切割機床的設計提供了一定的理論依據和技術支持。
　　首先，論文對大理石起吊真空吸附系統(tǒng)中所用到的真空器件進行了介紹，其中包括真空器件的工作原理以及主要真空器件的選型和計算，同時對真

3、空系統(tǒng)的工作原理進行了闡述。在參考大量的現有結構及實際情況的前提下，對真空吸附系統(tǒng)進行了設計，其中包括真空吸盤及其附件的設計優(yōu)化。
　　然后，進行了真空吸附有限元仿真技術研究，在參考實物的情況下，利用流體仿真分析軟件Fluent對真空吸附系統(tǒng)中的關鍵部件——真空吸盤在吸附大理石石板時腔體內的壓力及壓降等進行模擬，并且進行了真空吸盤吸附大理石石板的試驗，以此來驗證所設計的真空吸盤的合理性。
　　進一步，基于有限元技術，開展了真

4、空吸盤吸附系統(tǒng)的關鍵結構及參數優(yōu)化設計，主要從真空吸盤的出口位置、出口直徑和密封條高度幾個方面出發(fā)進行對比優(yōu)化。
　　最后，在對真空吸盤設計及試驗的基礎上，設計了面向小型石材雕刻的新型雙面真空吸附平臺，并對其進行了優(yōu)化設計，使其可以吸附在五軸石材切割機床上用來對大理石進行雕刻，這樣就可以在原有基礎上將五軸石材切割機床的鋸片換成刀具進行雕刻，從而大大拓展了五軸石材切割機床的應用范圍。
　　理論與實驗研究表明:本文設計開發(fā)的大理