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1、济南大学毕业设计第 一 章 前 言 伴随着科技的日新月异、不断进步，木工机械也发生翻天覆地的变化。已经能够生产出各种各样木工产品的木工机床。满足人们的生活需求，在追求精益求精的引导下，新型木工机床不断被设计出来。就目前而言，填补某些木工品种的空白和对陈旧型号木工机床的更新换代是木工机械行业生产的首要问题。木工机械要求更高了，高效率的专业化设备，机械化程度高。木工机械设计人员不仅要在新设备满足生产工艺要求，而且要促进生产工艺的改革、提高生产效率、改进产品的结构。 木工机械是木制品生产的重要工具。根据木制品生产的类型，人们将木工机械分为木材机械加工设备和人造板生产设备;根据机械设备的工作特点又将它
2、们分为切削加工机床和专用机械设备。我所设计的木线机就属于切削加工机床的一种，更确切的说，它是一种单面木工压刨床。 木工机床在加工工件时需要进做各种不同的运动。主运动是木工机床的刀具切削运动。进给运动是提供给被切削加工连续进行的运动，工作台的升降运动是调整工件的切削量。使其达到操作者所要求的条件。单面压刨床是由切削机构、工作台、压紧机构、进给机构、传动机构、床身和电气控制装置等组成的。单面压刨床系产品占整个木工机械行业的8%-10%左右，具有美观、结构合理、造型新颖、操作灵活和调整方便等特点。把毛料加工成精确的尺寸、所要求的截面形状和形成光洁的表面。木工机械的工艺可能性、加工精度和生产效率等技术
3、指标，它们之间相互制约，相互联系的。具体到一台木工机械机床而言，正确好处理各种技术指标。因此，缩短相应运动所需的时间，对于提高机床生产率，自动化程度等有着相当重要的意义。对于我们所要设计题目也有相当重要的参考价值。1.1 木工机械行业发展状况1.1.1国内木线机及现状近期首届中国木工机械骨干企业宏观经济管理高峰论坛上，代表按我国木工机械产品品种包括木工机床、人造板机械、板式家具机械、竹木机械等共有69大类、1100余种产品，有木工机械生产企业1000余家，代表提出，我国木工机械的年产值达200 亿人民币。 按这个定义，我国纯木工机械生产企业产值超过3亿人民币的企业仅一家，2亿到3亿之间的有6家
4、，1亿到2亿之间的估计有13家，0.5亿到1亿之间的估计有28家，0.1亿到0.5亿之间的估计有150家，其余800多家的产值估计在500万人民币左右。如果这个分布近似，我国木工机械2007年的产值大约是151亿人民币。按纯木工机械的保守估计也超过台湾，为意大利产值的54%左右。我国木工机械按产值排序是世界第三是毫无疑问的。 我国海关统计，2007年，我国出口木工机械5.23亿欧元，折合56.2亿人民币。如果假设我们的出口率是30%，2007年我国木工机械的产值应该是187亿人民币。我国海关统计木工机械出口时往往将人造板机械、小工具也统计在内，包括这2项的数值是187亿人民币，旁证我国木工机械
5、接近200亿人民币是可信的。实际我们木工机械的出口率不到30%。如果我国木工机械出口的是28%，我国木工机械的总产值就是200亿人民币。这样估计，我国木工机械达到200亿人民币的完全合理的。最近几年，中国木工机械有了飞速地发展，中国家具工业的产量已经国际领先，人造板产量世界第一，中国木工机械行业作为家具和人造板生产行业的基础产业，随着下游产业的异军突起，中国木工机械历史地、必然地应该成为国际领先的制造业。 1.1.2国外木线机及现状 某些国外企业采用一对平行的大直径多齿机夹确定基准面，确定四面刨的初始基准, 符合工艺的合理性, 消除了形位误差和角度形变的产生,提高了基准形成的准确性，提高了生产
6、率, 减少误差复映影响。一些国外企业采用双平行平面刨削的加工方法，确保刀具刨削工件整体平整, 避免形位公差超差问题的产生,解决了四面刨加工的四面不垂直的问题。关注国外刨切技术的发展, 解决刨削加工的原理性误差所产生的精度问题, 值得设备制造厂家学习和借鉴。1.2木工机械行业所面临的主要问题（1） 木工机械产品创新能力差，是机械行业关键问题。部分企业从别的企业拿来或高薪聘用别的企业技术人员。从而造成木工机械行业产品同构化和同质化，价格也就越来越难以预料。（2）木工机械产品质量较低，是木工机械行业较为的突出问题。同构化和同质化造成价格越来越难以预料。产品低劣所产生的低利润又反作用于质量，从而导致产
7、品安全性、可靠性和使用寿命等问题的日益明显。问题的下滑。（3） 木工机械品种繁多，缺乏特色，市场占有率低。（4） 市场渠道过于窄小。没拓大市场的意识。（5）给工资多，人才频繁跳槽，使得员工思想变化很大。人才大量流失，关键技术泄和资料外流，导致目前木工机械行业的一系列后果。 据2004年有关统计资料，我国木材总消费量仅次于美国位于第二。中国家具创造产值2600亿元，出口96亿美元，比2003年净增23亿美元(8年以来平均每年以20%的高速增长)，超过意大利成为世界第一出口在国，建筑业和人造板工业平均每年以20%的速度增长；木材产品、人造板产品、家具等消费总量、产量、进口量都居世界前列，已经成为一
8、个木才生产加工和消费大国，从而促进中国木工机床业的发展。木工机械是木制品生产的重要工具。而设计题目装饰线材木线机属于切削机床的一种，用行业的说，它是一种单面木工压刨床。 第二章 计算与设计2.1设计要求与参数 2.1.1装饰线材木线机的描述 本机属于木工机械，用于批量生产装饰木线线材。其工作是对已加工好的木材板料、条料的单一表面按要求进行成型加工，可生产出不同形状、美观表面的各种板料和条料。为家具制作、室内装修所用的各种木质装饰线材如踢脚线、挂镜线、各种收边、压条等提供材料。2.1.2 设计主要技术参数 主轴转速： 6500 r / min 送料速度： 4.5 - 13.5 m / min 主
9、轴横向进给量：0 - 25 mm 电机功率： 2.2 kw 板料的最大尺寸：长度400-3000 mm，宽度10-150 mm，厚度 10-80 mm。2.1.3 设计要求整机结构合理、操作简便、性能可靠、成本低、生产效率高。2.2 计算与设计2.2.1 主运动系统电机计算与设计图为 主运动系统1 手轮 2 刀具主轴 3 电动机电动机（3）直接通过三角皮带将运动经过皮带轮传给刀具主轴（2），使刀具转动，加工木料。（1）主运动系统电机的选择图一 工作时刀具的受力简图 公式 P = 式中： P 切削功率，kw K 单位切削功， B 切削宽度，mm T 切削深度，mm U 进给速度，m/min 可进
10、行计算，得出切削功率P 。K的大小是与刀头上每齿的进给量和切削深度有关。每齿的进给量是根据 公式 U = = Z 式中： 刀具转速，r/min 进给速度，m/min 每齿的进给量，mm/齿 每个刀头上的刀数,齿/min 每转进给量，mm/r 据经验，我选进给速度6.5m/s，每个刀头上有4个刀，即把U=6.5m/s，Z=4，N=6500 r/min代入公式中，并进行计算： 6.5 = 得出 = 0.25 mm/齿 ，即表示每转一圈刀头的进给量是 0.25 mm，与此相对应的是K，当每齿的进给量和切削深度一定时，相应的单位切削功是一定的。我选切削深度是8 mm，即T = 8 mm。单位切削功是K
11、=2.0。 我选切削宽度是B是120mm ，即B= 120mm 。由K= 2.0 ，B= 120 mm ，T= 8 mm ，U= 6.5 m/s ，代入公式可求出P。P = = 2.039 (kW)得出 P = 2.039 kW 。 通过查机械手册，由于Y系列三相异步电动机具有高效、节能、起动转矩高、噪声低、振动小、运行安全可靠，防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电机内部，具有国际互换性的特点。为此我选择同步转速为2840r/min的Y90L-S型电动机，其主要参数为：型号额定功率 满载转速额定转矩质量Y90L-S2.2KW 2840r/min 2.2NM22kg2.2.2带传动计算和设计（1）传动
12、类型的选择 在选择传动类型时应依据的主要指标是：效率高，外廓尺寸小，质量小，运动性能良好及符合生产条件（生产可能性，预期生产率及生产成本）等。至于在具体情况下，究竟选择哪种传动类型，只有综合对比若干方案的技术经济指标后才能做出结论。1.功率与效率。2.传动速度。3.传动的外廓尺寸和质量、传动零件材料的力学性能。 4.机床成本。 装饰线材木线机的主运动系统采用带传动结构。带传动具有结构简单，传动平稳，造价低廉和缓冲吸振等特点，在现代机械传动运动中广泛应用。而在带传动中最常用的是V带传动，V带具有标准化、带摩擦力大、传动比大、结构紧凑等优点。V带两种类型是标准普通V带和窄V带。窄V带和标准普通V带
13、相比，当宽度相同时，窄V带的高度增加1/3，安装好后窄V带近似平面，提高工作能力，适用于传递功率大而且要求传动装置紧凑的场合。（2）V带传动的计算与设计已知条件和设计内容 已知传递功率P = 2.2 kW，电机转速2840 r/min，刀具转速 = 6500 r/min，从而求出传动比为i = = 0.436923076 = 0.437设计步骤和方法 1 算出功率 查机械手册得工作情况系数 = 1.2 ,代入计算得 : = P = 1.22.2 = 2.64（kw） 2 选择带型 根据功率和小带轮转速，选择SPZ型窄V带 3 算出基准直径 和并验算带速u 1）初选主动带轮基准直径，查表，可得主动带轮基准直径= 140 mm 。 2） 验算带速 。 u = = = 20.82 （m/s） 35 （m/s）， 因为5 m/s u 30 m/s ，故带速u合适。 3） 根据 = i, = i = = 61.18 （mm） 查机械手册后，圆整，得从动轮基准直径= 63 mm 。 4 算出窄V带基准长度 和中心距 a 据0.7（） 2（），初步确定中心距 = 360 mm， 带基准长度 = + + = 724.11736 （mm）
