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前言 木工機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能問題的提出始于19世紀(jì)末，至今有100多年的歷史。國外從20年代初就有人系統(tǒng)的研究木工機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性理論，但廣泛對木工機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)態(tài)性能的理論研究卻始于本世紀(jì)的60年代。美國、德國、日本、英國、法國、加拿大、前蘇聯(lián)等科學(xué)技術(shù)較發(fā)達(dá)的國家曾先后對木工機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能做了大量的理論探索和實(shí)驗(yàn)研究，推動(dòng)了動(dòng)態(tài)分析和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論在木工機(jī)械行業(yè)上的發(fā)展。我國的有關(guān)學(xué)者和工程技術(shù)人員，也于本世紀(jì)70年代開始，陸續(xù)對木工機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能問題進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究，取得了一定有成果，為今后動(dòng)態(tài)分析、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)木工機(jī)械產(chǎn)品墊定了一定的理論基礎(chǔ)。 1 70年代至80年代木工機(jī)械動(dòng)態(tài)特性的理論研究概況 我國從事木工機(jī)械動(dòng)態(tài)性能研究的科技人員主要是東北林業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、吉林林學(xué)院等到單位的有關(guān)專家、教授、學(xué)者、他們所研究的對象主要是木工機(jī)床的振動(dòng)和噪聲。70年代末至80年代初主要是圍繞噪聲的鋸機(jī)、刨床、銑床及開榫機(jī)幾大類機(jī)床的噪聲頻譜及噪音出現(xiàn)的頻率范圍差別較大，噪音主要受刀具結(jié)構(gòu)形狀、切削速度、機(jī)床結(jié)構(gòu)及精度的影響的結(jié)論（1982）；六機(jī)部門九院的劉利民老師和上海木工機(jī)械廠合作，對國內(nèi)生產(chǎn)木工機(jī)械的主要企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研和測試，提供了很多有價(jià)值的數(shù)據(jù)和資料，并提出了有關(guān)控制噪音的方案（1982）；神州木工機(jī)床研究所的鄭孝元老師對木工機(jī)床噪音的測量方法與控制措施進(jìn)行了系統(tǒng)的研究（1982）；南京林業(yè)大學(xué)的王厚立老師對圓鋸的振動(dòng)、噪音進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并得出了如下主要結(jié)論：（1）圓鋸片所發(fā)射的噪音是多種噪音源起作用的結(jié)果，在非諧振狀態(tài)下，空氣動(dòng)力性噪音是圓鋸的主要噪音源；（2）使圓鋸片運(yùn)轉(zhuǎn)過程中遠(yuǎn)離其諧振頻率橫向振動(dòng)，對于減少振動(dòng)噪音和增加其運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，均有一定的意義；（3）某一具體鋸片的諧振頻率，可以通過實(shí)驗(yàn)的方法測定，也可以運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算；（4）加大壓蓋的直徑可使圓滿鋸片的穩(wěn)定性提高，同時(shí)亦可在某種程度上減少振動(dòng)噪音 ；（5）對圓鋸片的橫向振動(dòng)采取適當(dāng)?shù)淖枘岽胧?，可降低鋸片發(fā)射的機(jī)械振動(dòng)噪音；（6）圓鋸片的運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)射的空氣動(dòng)力性噪音，其聲功率與速度的4。9-5。6次方成正比，為了減少噪音，在滿足加工要求前提下，鋸片的轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能地降低；（7）鋸齒齒形及尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)，對鋸片在旋轉(zhuǎn)中發(fā)射的空氣動(dòng)力性噪音有相當(dāng)大的影響。盡可能地降低鋸齒高度，減少后角，并使鋸齒間隙與鋸齒厚度的比值最佳化；（8）在鋸片周邊上開窄槽，將使鋸片增加處于諧和振狀態(tài)的可能性，同時(shí)也會增加其發(fā)射的空氣動(dòng)力性噪音（1983）。清華大學(xué)的戴詩亮老師等人對共振式木工機(jī)械動(dòng)性能測試方法進(jìn)行了研究（1982）。東北林業(yè)大學(xué)的王國才老師等人，對木工壓刨床載噪音進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并在此基礎(chǔ)而上提出了控制噪音的若干方法（1983）。 2、90年代木工機(jī)械動(dòng)態(tài)性能的理論研究概況 我國木工機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)態(tài)性能的理論研究的主要發(fā)展時(shí)期是90年代。以北京林業(yè)大學(xué)的習(xí)寶田、孫道焱教授、東北林業(yè)大學(xué)的李志仁、陳守謙教授、吉林林學(xué)院的李傳信教授等人為中堅(jiān)的科技人員，對木工機(jī)械動(dòng)態(tài)性能理論進(jìn)行了大量的研究工作。習(xí)寶田、孫道的研究主要是圍繞木工圓鋸而開展，他們主要研究了以下領(lǐng)域：（1）圓鋸片的固有頻率與其剛度和適張度的關(guān)系，得出了鋸片的固有頻率與其剛度正相關(guān),合理適張能提高鋸片固有頻率的結(jié)論；（2）對普通圓鋸片進(jìn)行模態(tài)分析試驗(yàn)，結(jié)果表明，圓鋸片本身徑向剛度極大,共振振幅極小，可以忽略，夾板只對第一階固有頻率有較大提高，圓鋸片的轉(zhuǎn)速要避開在容易產(chǎn)生橫向共振頻率的附近工作，否則會產(chǎn)生切削過程的不穩(wěn)定；（3）提出了應(yīng)制訂圓鋸片動(dòng)態(tài)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建議；（4）完成了“STT--1型微機(jī)控制圓鋸片適張狀態(tài)綜合檢測系統(tǒng)”。該檢測系統(tǒng)主要用于對木工鋸片的適張程度、適張應(yīng)力分布狀況和平整性進(jìn)行量化檢測，也可對上述鋸片的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、剛度等指標(biāo)進(jìn)行量化分析。 吉林林學(xué)院的李傳信老師主要對細(xì)縫低噪聲硬質(zhì)合金鋸片進(jìn)行了模態(tài)振型分析試驗(yàn)，優(yōu)化出了最佳的細(xì)縫形狀，通過分析其固有頻率和模態(tài)振型的變化，對這種鋸身開有細(xì)縫結(jié)構(gòu)的圓鋸片降噪機(jī)理進(jìn)行探討與研究；并對試制的4種細(xì)縫結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金圓鋸片和普通硬質(zhì)合金鋸處進(jìn)行了動(dòng)態(tài)性能測試對比實(shí)驗(yàn)與分析以及噪聲的對比實(shí)驗(yàn)與分析，得出了如下主要結(jié)論：1）鋸片細(xì)縫數(shù)量越多，模態(tài)振型數(shù)量增加越多，相對局部振型增加也越多，而且局部振型頻率向高頻部分轉(zhuǎn)移；2）由于局部振型聲輻射面積小，因而局部振型號的增加并不會產(chǎn)生噪聲，相反，整體振型聲幅射面積大，因而整體振型的減少能夠降低噪聲；3）在圓鋸片上合理地開細(xì)縫，能夠改變圓鋸片高頻部分固有頻率的分布狀態(tài),減少在某一頻率范圍內(nèi)的固有頻率個(gè)數(shù)，使鋸片在此頻率范圍內(nèi)發(fā)生整體共振的可能性減少；4）細(xì)縫硬質(zhì)合金圓鋸片較普通硬質(zhì)合金圓鋸片空轉(zhuǎn)偏擺小，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性增加；5）細(xì)縫硬質(zhì)合金圓鋸片較普通硬質(zhì)合金圓鋸片具有成本低吸振效果好，噪聲低的特點(diǎn)。 東北林業(yè)大學(xué)的李志仁教授、陳守謙教授指導(dǎo)多名研究生對木工刨床、銑床、鋸機(jī)3類機(jī)床進(jìn)行了振動(dòng)特性的研究。對機(jī)床的剛度、固有頻率、振動(dòng)位移、振動(dòng)加速度、臨界轉(zhuǎn)速等進(jìn)行了測試，并通過回歸分析的方法，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。通過試驗(yàn)、理論分析找出了引起機(jī)床振動(dòng)的主要機(jī)內(nèi)振源及機(jī)床振動(dòng)的薄弱環(huán)節(jié)，研究了機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性，這些研究成果，為木工機(jī)床的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)，同時(shí)也為制定相應(yīng)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及質(zhì)量檢驗(yàn)提供了可靠的數(shù)據(jù)。 3 木工機(jī)械動(dòng)態(tài)性能研究的發(fā)展方向 我國對木工機(jī)械動(dòng)態(tài)性能的研究起步較晚，只有二十幾年的歷史。但經(jīng)過有關(guān)學(xué)者、專家的努力已取得了可喜的進(jìn)展。但是，當(dāng)人類進(jìn)入21世紀(jì)之后，木工機(jī)械制造業(yè)的競爭將隨著發(fā)展中國家的崛起和發(fā)達(dá)國家競爭的激烈，而出現(xiàn)難以預(yù)測的無序市場環(huán)境，我國的木工機(jī)械行業(yè)已感覺到了挑戰(zhàn)的存在。要想在競爭中求發(fā)展，我國的木工機(jī)械行業(yè)就必須加快科技進(jìn)步的步伐，提高生產(chǎn)率，促進(jìn)設(shè)計(jì)方法的先進(jìn)性和服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)越性，使知識經(jīng)濟(jì)成為企業(yè)生存的必要條件。而知識經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)是理論研究，為此，進(jìn)入21世紀(jì)后，我國木工機(jī)械