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哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械動(dòng)力工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
開(kāi) 題 報(bào) 告
學(xué)生姓名 盧悅生
學(xué) 號(hào) 0901010608
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 機(jī)械09-6
指導(dǎo)教師 趙巖
2013 年 3 月 15 日
課題題目及來(lái)源：
題目：銑槽專用機(jī)床設(shè)計(jì)
來(lái)源：指導(dǎo)教師研究項(xiàng)目
課題研究的意義和國(guó)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(dāng)中應(yīng)用的越來(lái)越多，因此近些年來(lái)木加工行業(yè)得到了飛速發(fā)展，對(duì)木工機(jī)械的加工精度和加工效率越來(lái)越高，本次設(shè)計(jì)的木工銑槽機(jī)床主要是用來(lái)完成兩木料連接處榫槽的加工，兩個(gè)木料通過(guò)銑削出來(lái)的槽配合榫的使用，以完成兩木料的連接固定。銑槽機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)是有動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)四部分組成，具體的說(shuō)，它將包括電動(dòng)機(jī)、皮帶傳動(dòng)裝置、卡具、直線導(dǎo)軌等部件和組件。本課題所設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是掌握機(jī)床的技術(shù)要求及其工作特點(diǎn)，對(duì)該機(jī)床進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)、零件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。方案設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有兩點(diǎn):一是結(jié)合產(chǎn)品的技術(shù)要求和需要的具體條件確認(rèn)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu);二是完成對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力參數(shù)的計(jì)算。通過(guò)方案的實(shí)施初步完成機(jī)床的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)各個(gè)部件的校核來(lái)確保該方案的可行性。
國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
（1）制造質(zhì)量、技術(shù)性能和可靠性普遍提高。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，講求緊湊實(shí)用。采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和組成技術(shù)設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)床的使用安全性、操作、維修、運(yùn)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(xiǎn)標(biāo)志、制造的工藝性、外形的美觀和人機(jī)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量保障系統(tǒng)（CAQ）、計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃（CAP）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）和計(jì)算機(jī)控制（CNC）等技術(shù)。
（2）在進(jìn)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(dòng)生產(chǎn)線、聯(lián)合機(jī)的同時(shí)，適用于加工小批量、多變種的木工機(jī)械和木材加工機(jī)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(shù)的應(yīng)用等方面的發(fā)展很受重視。
（4）對(duì)科研、教育和新技術(shù)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和投資非常重視。木工機(jī)械國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。
課題研究的主要內(nèi)容和方法，研究過(guò)程中的主要問(wèn)題和解決辦法：
我國(guó)木工機(jī)械行業(yè)近年來(lái)一直高速發(fā)展，在國(guó)際行業(yè)處于領(lǐng)先地位。生產(chǎn)的木工機(jī)械，除供國(guó)內(nèi)使用，還大量出口國(guó)外，并成了世界貿(mào)易的主要組成部分。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(lái)越重要，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。而木工榫槽機(jī)床正式隨板式家具的興起而越來(lái)越興旺。由于工廠規(guī)模的限制，小型榫槽機(jī)床的需求量成為鉆孔機(jī)中的佼佼者。
銑床是一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)器，通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)刀具銑刀削減。機(jī)床建立在這樣一個(gè)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(fēng)格，多功能鋼廠執(zhí)行許多操作，包括一些類似的對(duì)像進(jìn)行的鉆床鉆，擴(kuò)孔，埋頭，和锪。對(duì)軋機(jī)進(jìn)行其他操作包括但不限于：三面刃，精切削，精密鏜。機(jī)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(diǎn)或面的加工或者是精加工還是粗加工。
銑槽機(jī)床具有生產(chǎn)效率高，定位精度高，機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，操作靈活方便等特點(diǎn)，它的出現(xiàn)大大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
銑槽機(jī)床主要用于圓孔，圓榫孔，補(bǔ)節(jié)孔等工序的作業(yè)，尤其是對(duì)多孔零部件的加工更為靈活方便，同時(shí)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(yīng)板式家具流水線的需要和連接方便的特點(diǎn)。
高速銑削技術(shù)是目前木工機(jī)械發(fā)展的主要趨勢(shì)，它是將計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于木材加工機(jī)械產(chǎn)品中，結(jié)合木材加工高速銑削的特性要求，實(shí)現(xiàn)加工刀具在各坐標(biāo)
軸之間內(nèi)聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)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(shí)現(xiàn)加工復(fù)雜的形狀，提高加工產(chǎn)品的精確度。
（1）提高機(jī)床的可靠性
由于木工機(jī)床較復(fù)雜，成本也較高，因此它的可靠性是歷來(lái)使用者所關(guān)心的問(wèn)題。要使機(jī)床不僅好用，而且耐用，機(jī)床設(shè)計(jì)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(jī)床本身的精度與機(jī)床壽命密切相關(guān)，因而，木工機(jī)床精度的確定，必須保證達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益。
要提高機(jī)床的加工精度和表面加工質(zhì)量，就要提高機(jī)床的傳動(dòng)精度和抗振性。提高機(jī)床的抗震性，不只是要增加剛度，重要的是減少引起震動(dòng)的因素，如減少高速轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)床應(yīng)盡量減輕操作者的體力和腦力勞動(dòng)強(qiáng)度，使操作者操作機(jī)床感到輕松，舒適。為此設(shè)計(jì)者要特別注意掌握人機(jī)工程學(xué)和機(jī)床藝術(shù)造型的理論。
（4）提高機(jī)械化和自動(dòng)化水平
為了減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和保證加工精度及精度的穩(wěn)定性，機(jī)床應(yīng)盡量提高機(jī)械化，自動(dòng)化水平。當(dāng)前主要是實(shí)現(xiàn)輔助工序（供料，卸料，檢驗(yàn)，中間輸送）的機(jī)械化和自動(dòng)化。
（5）工序集中
工序集中即在機(jī)床上對(duì)木件進(jìn)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(lái)的定位誤差，提高了加工精度，也節(jié)省了輔助時(shí)間。多工序同時(shí)加工，切削時(shí)間重合，將大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，如具有立式多片圓鋸機(jī)構(gòu)的跑車帶鋸機(jī)，具有臥式多片圓鋸機(jī)構(gòu)的臥式帶鋸機(jī)，都是經(jīng)過(guò)一次裝夾完成規(guī)格板，方才加工的。
此機(jī)床是木材加工機(jī)械產(chǎn)品中，結(jié)合木材加工高速銑削的特性要求，實(shí)現(xiàn)加工刀具在各坐標(biāo)軸空間內(nèi)聯(lián)動(dòng)的直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)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(shí)現(xiàn)加工復(fù)雜的形狀，提高加工產(chǎn)品技術(shù)附加值，木工榫槽機(jī)床為通用的木材加工設(shè)備，在木材生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比例。機(jī)床包括機(jī)身、壓緊器的工作臺(tái)和帶切削刀頭的刀架。根據(jù)用途木工銑床的傳動(dòng)方式主要為主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)和主軸傳動(dòng)并與進(jìn)給傳動(dòng)為結(jié)合，其中主軸直接驅(qū)動(dòng)和手動(dòng)進(jìn)給最為常見(jiàn)。主軸用直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)槽運(yùn)動(dòng)與導(dǎo)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(diǎn)是能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)同時(shí)進(jìn)行控制，它不僅可控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)和終點(diǎn)，而且還可以控制整個(gè)加工過(guò)程每一點(diǎn)的位移量。刀架是該機(jī)床最主要的部分，由于刀架布局的不同和機(jī)床的形式不同，通常刀架使該機(jī)床分為并列式與轉(zhuǎn)塔式。刀架的上下移動(dòng)切削加工由交流伺服電機(jī)直接帶動(dòng)精密絲杠傳動(dòng)，使刀架在精密直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，達(dá)到銑削的深度和寬度的尺寸要求。機(jī)床上裝有兩個(gè)垂直鉆頭。兩個(gè)垂直鉆頭為，且兩刀具相對(duì)固定，具有橫向縱向兩自由度，兩鉆頭各由一個(gè)三相異步交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于在木工加工中工作強(qiáng)度較輕，所以電機(jī)與刀具采用皮帶連接，刀具轉(zhuǎn)速在5000轉(zhuǎn)以上。刀具的進(jìn)給是采取人工手動(dòng)進(jìn)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(jī)床的加緊機(jī)構(gòu)采用凸輪機(jī)構(gòu)，利用凸輪機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)確保被加工件的固定。
可以說(shuō)，板式家具的興起促進(jìn)了榫槽機(jī)床的產(chǎn)生同時(shí)也促進(jìn)了該機(jī)床的進(jìn)一步完善，而木工榫槽機(jī)的出現(xiàn)與發(fā)展又促進(jìn)了木材加工行業(yè)的發(fā)展，木工榫槽機(jī)成了各家具廠的需求設(shè)備。特別隨著，近年來(lái)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(jī)床將會(huì)有更為廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展的天地。所以設(shè)計(jì)并改進(jìn)木工榫槽機(jī)是十分必要的。
課題研究所需的參考文獻(xiàn)：
1、 1編寫組編《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社
2、 王峰主編《主傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及數(shù)控技術(shù)改造》
3、 哈爾濱理工大學(xué)機(jī)床教研室編《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》
4、 顧熙常編《金屬切削機(jī)床》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
5、 有關(guān)論文、資料等
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽字：
2013 年 月 日
指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)審核意見(jiàn)：
組長(zhǎng)簽字：
2013 年 月 日