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哈爾濱理工大學機械動力工程學院 畢業(yè)設計 論文 開 題 報 告 學生姓名 盧悅生 學 號 0901010608 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 機械 09 6 指導教師 趙巖 2013 年 3 月 15 日 課題題目及來源 題目 銑槽專用機床設計 來源 指導教師研究項目 課題研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 課題研究的意義 目前木加工制品在人們的生活當中應用的越來越多 因此近些年來木加工 行業(yè)得到了飛速發(fā)展 對木工機械的加工精度和加工效率越來越高 本次設計 的木工銑槽機床主要是用來完成兩木料連接處榫槽的加工 兩個木料通過銑削 出來的槽配合榫的使用 以完成兩木料的連接固定 銑槽機床的主要結(jié)構(gòu)是有 動力機構(gòu) 傳動機構(gòu) 夾緊機構(gòu)和進給機構(gòu)四部分組成 具體的說 它將包括 電動機 皮帶傳動裝置 卡具 直線導軌等部件和組件 本課題所設計的內(nèi)容 主要是掌握機床的技術要求及其工作特點 對該機床進行總體方案的設計 零 件的設計和標準件的選擇 方案設計的主要任務有兩點 一是結(jié)合產(chǎn)品的技術要 求和需要的具體條件確認設備的機械結(jié)構(gòu) 二是完成對設備的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力參數(shù) 的計算 通過方案的實施初步完成機床的設計 通過對各個部件的校核來確保 該方案的可行性 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 制造質(zhì)量 技術性能和可靠性普遍提高 在結(jié)構(gòu)設計方面 講求緊湊 實用 采用計算機優(yōu)化設計和組成技術設計 對機床的使用安全性 操作 維 修 運輸方便和舒適性 色調(diào)和環(huán)境的和諧性 醒目的安全和危險標志 制造 的工藝性 外形的美觀和人機工程原理方面都給予足夠重視 很多廠家都采用 了現(xiàn)代化的計算機輔助設計 CAD 計算機輔助質(zhì)量保障系統(tǒng) CAQ 計算機 輔助規(guī)劃 CAP 計算機輔助制造 CAM 和計算機控制 CNC 等技術 2 在進一步完善 發(fā)展適合少品種 少規(guī)格大批量生產(chǎn)木制品的各類專 門化自動生產(chǎn)線 聯(lián)合機的同時 適用于加工小批量 多變種的木工機械和木 材加工機組有較快的發(fā)展 3 木工刀具在品種規(guī)格 精度 耐用度 新材料和新技術的應用等方面 的發(fā)展很受重視 4 對科研 教育和新技術 產(chǎn)品開發(fā)和投資非常重視 木工機械國際市 場的競爭在很大程度上是科學技術的競爭 課題研究的主要內(nèi)容和方法 研究過程中的主要問題和解決辦法 我國木工機械行業(yè)近年來一直高速發(fā)展 在國際行業(yè)處于領先地位 生產(chǎn) 的木工機械 除供國內(nèi)使用 還大量出口國外 并成了世界貿(mào)易的主要組成部 分 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展 人民生活水平的提高 板式家具在人民生活中的地 位也越來越重要 應用越來越廣泛 而木工榫槽機床正式隨板式家具的興起而 越來越興旺 由于工廠規(guī)模的限制 小型榫槽機床的需求量成為鉆孔機中的佼 佼者 銑床是一種動力驅(qū)動的機器 通過一個旋轉(zhuǎn)刀具銑刀削減 機床建立在這 樣一個固定工件旋轉(zhuǎn)刀具到工作的方式 刀具和夾持裝置品種允許有切割的更 大可能性 立式銑床 俗稱 波特 的風格 多功能鋼廠執(zhí)行許多操作 包括一些類 似的對像進行的鉆床鉆 擴孔 埋頭 和锪 對軋機進行其他操作包括但不限 于 三面刃 精切削 精密鏜 機床被歸類在于其主軸位置的 主軸可工作于 豎直或水平位置 不在于 點或面的加工或者是精加工還是粗加工 銑槽機床具有生產(chǎn)效率高 定位精度高 機床結(jié)構(gòu)緊湊 占地面積小 操 作靈活方便等特點 它的出現(xiàn)大大地減輕了工人的勞動強度 提高了生產(chǎn)效率 銑槽機床主要用于圓孔 圓榫孔 補節(jié)孔等工序的作業(yè) 尤其是對多孔零 部件的加工更為靈活方便 同時鉆孔質(zhì)量好 生產(chǎn)效率極高 板式部件的連接大量采用圓榫 五金零件并逐步取代了其他結(jié)合方式 以 適應板式家具流水線的需要和連接方便的特點 高速銑削技術是目前木工機械發(fā)展的主要趨勢 它是將計算機數(shù)控技術應 用于木材加工機械產(chǎn)品中 結(jié)合木材加工高速銑削的特性要求 實現(xiàn)加工刀具 在各坐標 軸之間內(nèi)聯(lián)動插補運動 以達到加工程序要求的精確位置和高速度 從而 保證加工部件的質(zhì)量和實現(xiàn)加工復雜的形狀 提高加工產(chǎn)品的精確度 1 提高機床的可靠性 由于木工機床較復雜 成本也較高 因此它的可靠性是歷來使用者所關心 的問題 要使機床不僅好用 而且耐用 機床設計必須合理 2 提高加工精度和表面加工質(zhì)量 由于木制品的精度和表面粗糙度要求的提高和木工機床本身的精度與機床 壽命密切相關 因而 木工機床精度的確定 必須保證達到最大的經(jīng)濟效益 要提高機床的加工精度和表面加工質(zhì)量 就要提高機床的傳動精度和抗振 性 提高機床的抗震性 不只是要增加剛度 重要的是減少引起震動的因素 如減少高速轉(zhuǎn)動件的數(shù)量并提高其平衡水平 3 改善操作的方便性和舒適性 現(xiàn)代機床應盡量減輕操作者的體力和腦力勞動強度 使操作者操作機床感 到輕松 舒適 為此設計者要特別注意掌握人機工程學和機床藝術造型的理論 4 提高機械化和自動化水平 為了減輕工人的勞動強度 提高勞動生產(chǎn)率和保證加工精度及精度的穩(wěn)定 性 機床應盡量提高機械化 自動化水平 當前主要是實現(xiàn)輔助工序 供料 卸料 檢驗 中間輸送 的機械化和自動化 5 工序集中 工序集中即在機床上對木件進行一次裝夾和定位中就可以完成多工序的加 工 由于避免了多次定位帶來的定位誤差 提高了加工精度 也節(jié)省了輔助時 間 多工序同時加工 切削時間重合 將大大提高勞動生產(chǎn)率 如具有立式多 片圓鋸機構(gòu)的跑車帶鋸機 具有臥式多片圓鋸機構(gòu)的臥式帶鋸機 都是經(jīng)過一 次裝夾完成規(guī)格板 方才加工的 此機床是木材加工機械產(chǎn)品中 結(jié)合木材加工高速銑削的特性要求 實現(xiàn) 加工刀具在各坐標軸空間內(nèi)聯(lián)動的直線插補運動 以達到加工程序要求的精確 位置和高速度 從而保證加工部件的質(zhì)量和實現(xiàn)加工復雜的形狀 提高加工產(chǎn) 品技術附加值 木工榫槽機床為通用的木材加工設備 在木材生產(chǎn)中占有相當 大的比例 機床包括機身 壓緊器的工作臺和帶切削刀頭的刀架 根據(jù)用途木 工銑床的傳動方式主要為主軸電機直接驅(qū)動和主軸傳動并與進給傳動為結(jié)合 其中主軸直接驅(qū)動和手動進給最為常見 主軸用直線運動導軌來實現(xiàn)開槽運動 與導軌相比有顯著的優(yōu)越性 它能保證加工面的粗糙度及加工底面的深度 木 工銑床多數(shù)是連續(xù)加工 控制系統(tǒng)的特點是能夠?qū)蓚€或兩個以上的坐標同時 進行控制 它不僅可控制機床移動部件的起點和終點 而且還可以控制整個加 工過程每一點的位移量 刀架是該機床最主要的部分 由于刀架布局的不同和 機床的形式不同 通常刀架使該機床分為并列式與轉(zhuǎn)塔式 刀架的上下移動切 削加工由交流伺服電機直接帶動精密絲杠傳動 使刀架在精密直線導軌上移動 達到銑削的深度和寬度的尺寸要求 機床上裝有兩個垂直鉆頭 兩個垂直鉆頭 為 且兩刀具相對固定 具有橫向縱向兩自由度 兩鉆頭各由一個三相異步8 交流電機驅(qū)動 由于在木工加工中工作強度較輕 所以電機與刀具采用皮帶連 接 刀具轉(zhuǎn)速在 5000 轉(zhuǎn)以上 刀具的進給是采取人工手動進給 為了保證加工 的精度采用了擋鐵 以確保加工的深度 該機床的加緊機構(gòu)采用凸輪機構(gòu) 利 用凸輪機構(gòu)的死點確保被加工件的固定 可以說 板式家具的興起促進了榫槽機床的產(chǎn)生同時也促進了該機床的進 一步完善 而木工榫槽機的出現(xiàn)與發(fā)展又促進了木材加工行業(yè)的發(fā)展 木工榫 槽機成了各家具廠的需求設備 特別隨著 近年來鄉(xiāng)鎮(zhèn)木工企業(yè)如雨后春筍般 的出現(xiàn)和蓬勃發(fā)展 木工榫槽機床將會有更為廣闊的市場和發(fā)展的天地 所以 設計并改進木工榫槽機是十分必要的 課題研究所需的參考文獻 1 1 編寫組編 機械零件設計手冊 機械工業(yè)出版社 2 王峰主編 主傳動系統(tǒng)優(yōu)化設計及數(shù)控技術改造 3 哈爾濱理工大學機床教研室編 機床設計指導書 4 顧熙常編 金屬切削機床 上?？茖W技術出版社 5 有關論文 資料等 指導教師審查意見 指導教師簽字 2013 年 月 日 指導委員會意見審核意見 組長簽字 2013 年 月 日