在21世纪的新时代中,高精度和高表面质量零件的制造,成为衡量一个国家制造加工业水平的重要指标,尤其是在高科技、太空、深海等恶劣环境领域。在普通切削中,切削是靠刀具—工件相对运动完成的,本质上是材料与刀具之间的相互挤压,利用弹性形变和塑性形变来完成加工过程。加工过程中,材料和刀具之间存在很大的摩擦力,从而不可避免地出现切削负载力大,热损耗严重等情况。因此,研究新的切削加工技术,提高机械零件的加工精度和效率,从根本上来寻求减少切削负载力和热损耗的方法就显得十分重要。振动切削从字面意思上理解,就是在普通切削中加入振动,至于是什么形式的振动就是我们亟待解决的问题;目前的研究没有一个对于振动切削本质机理的深刻认知,尤其涉及本论文所针对的金属带锯床锯切加工行业。由于带锯条的环形运动,使得这方面的研究基本空白。因此,在锯切加工方式中引入振动切削的理念,提高锯切加工的效率,针对高效振动锯切技术进行研究是十分必要的。本文主要采用传统锯切负载模型和引入振动参数后的新负载模型进行仿真对比,同时通过软硬件结合的方式对锯切参数进行检测、处理、分析,为高效振动锯切技术的参数选择提供了现实依据。本文的主要工作和成果如下:(1)针对金属带锯床的锯切过程,从分析其锯切原理,分别对普通锯切和振动锯切的锯切过程进行分析,建立锯切负载模型。(2)高效振动锯切激振系统总体设计,首先介绍了金属切削带锯床系统组成及其工作原理,然后介绍了锯切工件激振台的工作原理和性能指标,详细介绍机械结构的设计、元器件的选型。(3)金属带锯床切削负载实验研究,设计了负载数据采集系统和对比实验方案,处理与分析实验数据,对锯切影响因素进行单独深入分析,利用实验数据来验证振动锯切负载模型的有效性,为振动锯切的参数最优化选择提供基础。(4)对仿真分析和实验结果进行总结,并对实验研究中发现的问题提出了改进的方法。本文把振动因子与传统锯切负载模型耦合,建立新的振动锯切负载模型。同时设计了一种工件振动的锯切系统,利用净切削时间比和刀具-工件相对速度来衡量振动加工中三个相互独立因素:振动频率、振动幅值和锯切速度对于平均负载力的影响。总结分析结果,并对下一步的研究工作做了展望。