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1、电动线锯机设计摘要：线锯机又叫直锯机，是木工常用的电动工具。其原理是曲柄滑块将电机的回转运动转化为锯条的直线进给运动，以此来实现锯条锯切的目的。线锯机适用于家具、玩具、装潢、广告等部门，是据切各种人造板，有机玻璃、塑料板的一种木工工具。它效率高、精度高、操纵容易、维修方便、重量轻，使用于各种工作场合要求。近年来人们对家具的要求逐渐高档化、艺术化、多元化；为了适应家具发展新潮流，为板式家具提供加工设备 ，于是电动线锯机应运而生，它是一种很有前途的新型木工机械。关键词：电动线锯，曲柄，齿轮传动，木工Design of electric wire saw The common thread is c
2、arpentry insulate electric tools. Its principle is the motor slider-crank turn into the linear motion deflection of feeding movement, so as to achieve the purpose of constant cutting. Line saw applies to furniture, toys, packaging, advertising, and other departments, is according to cut various man-
3、mad board, organic glass, plastic board of a carpenters tools. Its high efficiency, high precision, manipulating easy, convenient maintence, light weight, used in various workplace erequirements. In recent years, people gradually costliness to the requirement of furniture, artistry, diversity: In or
4、der to adapt to the new development trend, for furniture of board type, furniture provide processing equipment, and electric wire saw this demand, is a promising new woodworking machinery.Keywords: electric wire saw, gear transmission, transmission organizations, woodworking tools, saw blade第1章 前言1.
5、1 电动线锯机的研究意义近年来随着我国改革开放的深入发展，人们的生活水平有了普遍的提高，人们对家具、玩具等生活用品的造型要求逐渐向高档化，艺术化方面发展。商品经济的发展促进了广告业的发展。用各种颜色的玻璃各种不同材料来装饰和美化广告匾越来越广泛。所有这些都离不开平面的加工工艺，因此作为平面加工工具的加工设备电动线锯机就应运而生了。电动线锯机就是顺应这种趋势，运用科学原理，精心设计的一种平面加工设备。它适应木材、有机玻璃、泡沫塑料和铝铜有色金属等材料的内外锯切锯花、不规则弯曲加工、雕刻、拼图和刀模字样制作等。人造板。它可以用于生活中的方方面面，比如汽车、船舶、家具、皮革等行业，在木模、工艺品、布
6、景、修理业中也有较多应用。电动线锯机的发展对整个木材加工业，广告业 ，家居装饰业等有很大的积极意义。它大大的提高了工匠的工作效率，更安全，更便携，减少了很多不必要的劳动力。1.2 国内外研究现转及发展前景在改革开放以前，在我国很多地方的经营广告牌匾以及生产家具的厂家，他们所使用的工具设备都是用扁铲将细钢丝剁成小锯齿后，将其缠绕在竹皮子上形成弓箭手工具来进行锯削加工，极不适应当前生产的发展需要，其主要原因是由于被人们认为是无足轻重的锯削工序而长期遭到忽视，国内各木工机械厂家及研究单位都无人过问而形成空白，然而在国外对薄板内的线锯锯削加工用的线锯机型式多种多样，如日本旭共株式会社的各种高级万能线锯
7、床;西德、瑞典等国家的多功能线锯机等，在数量和型号上都相当可观。为了适应家具、广告以及各种加工业的发展，为平面加工，板式加工提供加工设备，于是 我们发展了小、简、廉木工加工设备电动线锯机。在分析与探讨的基础上，我们得出以下的一些结论；我们对现有我国的某些型号的线锯机对100件板式家具进行锯削，发现加工精度相对国外的而言还是有一些差距这篇文章的一些设计对以前线锯机设计的一些不合理之处进行了改进，提高了加工精度 。我们要一边学习，一边引进国外的先进设备，但是必须掌握其性能进行合理的使用，充分发挥其潜力。第2章电动线锯机的总体结构电动线锯机的主要组成部分为 电机、传动系统、调速装置 、刀具装置 。其
8、机构示意图如图1所示。图1电动线锯机的示意图2.1 电机电机是设计成双重绝缘，用单相串励电动机做动力，电动机至于塑料壳内，塑料壳即使电动机的结构件，又是定子铁芯的附加绝缘。转子附加绝缘采用轴绝缘。因此，带电零件对外壳能承受2500V的电压，而不产生闪络。电机上带一风扇 ，在电机工作时对其进行降温。2.2 传动系统传动系统采用的是曲柄滑块机构，位于机头，曲柄滑块机构将电机的回转运动转换成直线往复运动。曲柄滑块机构运动一个周期，线锯机的锯条就做一次来回的往复运动。为了较小线锯机工作是曲柄的冲击，在线锯锯内设有平衡块，平衡块由联接在减速器的大齿轮上的偏心圆柱体即曲柄带动。曲柄滑块与平衡块的运动方向相
9、反，去除不平衡的质量，是曲线锯平稳的工作。 2.3 调速装置本线锯机的调速系统由电子调速和齿轮减速两部分组成，若是只在一次电子调速之后，电机轴上直接接作业工具，将会使电机工作不平稳，没有缓冲，造成机器工作时振动大，冲击大，而且在电子变速之后再机械降一次转速可增大线锯机的转矩，使锯削更有力量。电子调速运用的目前在单向电机上已经很成熟的变频调速。通过改变频率来改变电机的转速。调速减速采用的是斜齿轮单级调速，斜齿轮调速系统具有结构紧凑、体积小、重量轻，占用空间少，适应环境广的优点，启动平稳、传动比分级精细、传递转矩等众多优点。2.4 刀具装置 刀具装置是线锯机工作的作业工具，在电机高速运转的情况下
10、，经过传动系统将电机的回转式机械能转变成刀具装置的直线进给式机械能。电机不断转动，在曲柄滑块的带动下，锯条上下来回做高速的锯削运动。本机的锯条用高速钢制造，耐磨耐高温，不易折断。目前市面上的锯条种类繁多，在本机上都可以使用，它们的一般宽度都不大于10mm,不小于6mm。2.5 电动线锯机的总体设计 目前市面上的电动线锯机都是由电动机，调速系统，传动系统，刀具组成。其作原理都一样。电动机在高速旋转经齿轮减速后，驱动曲上，做往复运动。锯条锯齿向上做切割，向下做空行程。第3张电动线锯机的设计本电动线锯机在做一般切削的时候，锯条上下往复速度为1500次/min,并且在 5001500次/min间可调。
11、锯条上下往复运动的行程为30mm。最大锯切厚度为50mm，锯条锯切木板时平均切削力为700N，非切削时锯条与木板间的平均摩擦力为100N，锯条规格长宽=100mm8mm.3.1 电动机选择对于电动线锯机的电机我们选用转速高，调速范围良好，有较小的启动电流，较大的启动转矩，并且可用普通市电做电源的单相串励电机。 锯条往复运动的行程为30mm，最大锯切厚度为50mm，锯切木板时平均切削力为700N，非切削时锯条与木板间的平均摩擦力为100N，可以求出工作机所需的功率选择电动机容量，工作机所需的功率为 =625W=0.625KW其中：工作机所需的功率工作机的效率锯条切削木板时的平均切削力非切削时锯条
12、与木板间的平均摩擦力电动机所需功为=从电动机到锯条之间传动装置的总效率为=从机械设计手册中查到 0.980.99 取0.99 0.960.99 取0.99 0.98=0.55/0.960.651KW选取电动机额定功率，=（11.3）=0.70KW确定电机的转速，由于此电动线锯机要求在5001500r/min之间可调速，一般的1500r/min的电机在负荷的状态下，其转速都小于1500r，所以在此选择2800r/min的电机。所以电机的规格是220V， 0.70kw,2800r/min的单相串励电机。查表得电机的相关参数如下：电机冲片规格：54、电机冲片叠高：17、电压220V,I=P/U=65
13、0/220=2.955A. 2.955/电刷面积=电流密度，电流密度=2.1A 。3.2 传动系统的设计电动线锯机的传动系统是将电机的回转运动转换成锯条的直线往复运动，使锯条上下往复切削材料。在设计传动系统的时候，提出了三种运动方案，进行了方案的分析评比，选出了一种运动方案进行机构综合。三种方案以及他们的优缺点如下：3.2.1 曲柄滑块机构图2 曲柄滑块机构曲柄滑块机构是用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构，也称曲柄连杆构，如图2所示。其结构简单、制造方便、行程距离较大，能承受较大载荷设计时，近似满足所需的运动规律。3.2.2 凸轮机构凸轮机构足所需之任意规律，适用于各种自动机械
14、，但一般行程较短，凸轮制作较复杂，凸轮和从动杆接触面容易磨损，高速运转时冲击较大。其一般结构如图3所示; 图3机构3.2.3 齿轮齿条机构齿轮齿条机构机构简单，制造方便，适用于行程较大的地方，但运动精度及平稳性不好，其简图如图4所示图4齿轮齿条机构3.2.4 方案的选择根据以上三种方案的各个特点，选择第一种方案作为电动线锯机的传动系统方案。这样电动线锯机的主要驱动部件就是由曲柄滑块组成。这种机构是使回转运动和往复运动互相转换的一种机构。电机的回转运动通过驱动曲柄滑块机构准换成上下往复运动，曲柄滑块的（见图5）特性是用r和L的比值（r/L）l来说明的，一般0.5，越小，机构的工作效率就越高。在运动分析中认为曲柄机构的曲柄等速回转，其角速度为；W=n/30（弧度/秒）式中：n曲柄轴转速，已知转速为2800转/分线锯机的曲柄轴角速度为=2800/30一般情况下0.5，在这里取0.15，则=r/L=0.15S=2rr=15mm又已知线锯机的上下往复行程为30mm所以从上面公式可以计算出 L=100mm，r=15mm 图5曲柄轴运动示意图图5就是传动系统的运动示意简图。3.3 调速系统的设计调速系统由变频调速和齿轮调速两部
