往復(fù)式裁板鋸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文往復(fù)式裁板鋸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)姓 名： 叢曉強(qiáng) 分 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 13140107 指導(dǎo)教師： 孫美娜 二 0 一七年五月二十日哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名 叢曉強(qiáng) 分院 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 13 級(jí)機(jī)械 01 班指導(dǎo)教師姓名 孫美娜 職稱 副教授 從事專業(yè) 機(jī)械工程 是否外聘 是 否題目名稱 往復(fù)式裁板鋸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目的、意義設(shè)計(jì)目的：目前我國(guó)木工機(jī)械處在發(fā)展階段，各種民營(yíng)企業(yè)在迅速發(fā)展起來(lái)，他們迫切要求一種既可以滿足一定精度，又操作方便，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的裁板鋸。國(guó)外的大公司生產(chǎn)的機(jī)械價(jià)格昂貴，而國(guó)內(nèi)的機(jī)器精度不高。因此本設(shè)計(jì)在這個(gè)背景下提出來(lái)的。通過(guò)本設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)機(jī)械專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)和繪制計(jì)算機(jī)圖紙的能力，檢驗(yàn)所學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的綜合利用能力，為今后工作打好基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)意義：本設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括主運(yùn)動(dòng)部分、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部分和定位部分。主運(yùn)動(dòng)部分是靠在一對(duì)直線導(dǎo)軌上行走的鋸架小車來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于小車的設(shè)計(jì)使得鋸片的精度有很大提高；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)靠鋼絲帶動(dòng)小車在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)；定位部分是通過(guò)單片機(jī)控制和擋塊相連的絲杠上的步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它使得工人在操作時(shí)更加方便。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，根據(jù)各個(gè)受力的計(jì)算，設(shè)計(jì)一種對(duì)板材進(jìn)行鋸切的往復(fù)式裁板鋸。它包括機(jī)身、主鋸、劃線鋸、定位滾珠絲杠、主鋸電機(jī)、劃線鋸電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、鋸架小車和升降鋸架板等總體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使其達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求和工作要求，并進(jìn)行創(chuàng)新，提高設(shè)備的應(yīng)用范圍，在滿足要求的情況下節(jié)約成本。技術(shù)要求：最大主軸轉(zhuǎn)速 4700 r/min；最大加工長(zhǎng)度 2500 mm；最大加工厚度 60 mm；主鋸片直徑 300 mm；劃線鋸片直徑 120 mm；主鋸片轉(zhuǎn)速 4700 r/min；劃線鋸片轉(zhuǎn)速 6100 r/min；進(jìn)給速度 12 m/s。三、設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的成果1.說(shuō)明書 內(nèi)容應(yīng)完整、準(zhǔn)確，層次分明，數(shù)據(jù)可靠，文字簡(jiǎn)練，分析透徹，推理嚴(yán)謹(jǐn)，立論正確；論文采用的術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、代號(hào)全文必須統(tǒng)一，并符合論文正文的撰寫規(guī)范要求；(1) 中英文摘要，要求按照摘要四要素（目的、方法、結(jié)果、結(jié)論）撰寫；(2) 總體結(jié)構(gòu)的確定； (3) 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算； 2.圖紙合計(jì)零號(hào)圖 3 張左右。 四、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排2016 年 11 月 07 日 11 月 27 日：師生互選后，指導(dǎo)老師下達(dá)任務(wù)，學(xué)生收集資料，撰寫并提交開題報(bào)告， 列出論文大綱；2016 年 11 月 28 日 12 月 16 日：制定、論證可行方案，進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2017 年 02 月 27 日 03 月 31 日：進(jìn)行零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，撰寫論文初稿，迎接期中檢查；2017 年 04 月 01 日 04 月 16 日：審核圖紙并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書二稿；2017 年 04 月 17 日 05 月 12 日：確定終稿，按規(guī)范對(duì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書輸出和裝訂，準(zhǔn)備論文答辯。 五、主要參考資料1 劉軍，盛冬發(fā).理論力學(xué)M. 北京大學(xué)出版社，2013 年 9 月.2 戴宏亮.材料力學(xué)M.湖南大學(xué)出版社， 2014 年 2 月.3 周海.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)S. 西安電子科技大學(xué)出版社，2016 年 5 月.4 林明，卜昭海.液壓與氣壓傳動(dòng)M. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2016 年 8 月.5 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 化學(xué)工業(yè)出版社，2016 年 4 月.6 吳宗澤，高志.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)S. 高等教育出版社，2012 年 5 月.7 丘宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)M.高等教育出版社， 2015 年 9 月.8 郭愛蓮.新編機(jī)械工程技術(shù)手冊(cè)S. 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社，2014 年 12 月.9 馬巖.我國(guó)木工機(jī)械行業(yè)厲兵秣馬J. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備， 2015 年第 2 期.10劉小年.機(jī)械設(shè)計(jì)制圖簡(jiǎn)明手冊(cè)M. 機(jī)械工業(yè)出版社， 2015 年 3 月.11Bernard Penz：A simulated annealing method based on a clustering approach to determine bills of materials for a large product family. Int. J. Production Economics 117，2012.六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文摘 要裁板鋸是專門用于板材下料的木工機(jī)械，主要用于裁截膠合板、纖維板、刨花板、貼面板、層積板和塑料板等，是板式家具生產(chǎn)線的重要設(shè)備。本論文設(shè)計(jì)了一種對(duì)板材進(jìn)行鋸切的往復(fù)式裁板鋸。它包括機(jī)身、主鋸、劃線鋸、定位滾珠絲杠、主鋸電機(jī)、劃線鋸電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、鋸架小車和升降鋸架板。其中主鋸、劃線鋸、主鋸電機(jī)和劃線鋸電機(jī)設(shè)在升降鋸架板上；機(jī)身的大梁上設(shè)有兩條圓柱導(dǎo)軌；鋸架小車輪支座上設(shè)有四個(gè)滾輪，機(jī)身上還裝有鋼絲繩；在機(jī)床一端設(shè)有牽引電機(jī)、減速器和一卷筒；鋸架小車上設(shè)有四個(gè)滾輪與圓柱導(dǎo)軌相配，鋸架小車與鋸架升降板通過(guò)鋸架軸聯(lián)結(jié)；所述鋸架小車上還設(shè)有氣缸，實(shí)現(xiàn)鋸架升降板的升降。本論文設(shè)計(jì)的裁板鋸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作方便、運(yùn)動(dòng)精密、平穩(wěn)、靈活、輕巧、耐用，不會(huì)因木糠、灰塵的積垢阻塞而影響工作，有足夠的剛性滿足工作范圍的需要。關(guān)鍵詞：往復(fù)式裁板鋸；定位絲杠；小車；導(dǎo)軌；氣缸哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文IAbstractPanel Saw is a type of woodworking machinery that mainly used for plate-cutting. And it mainly used for cutting plywood, fibreboard, particle board, overlaying board, laminated board and plastic board, and it is an important equipment of the panel furniture production line. The paper talks about a sort of panel saw to saw panel wood, and the panel saw consists of main saw, second saw, positioning ball screw, main motor, second motor, step motor, a saw wagon and a lifting saw supporting board, etc. The main saw, second saw, main motor, second motor are fixed on the lifting saw supporting board. There are two cylinder guide ways on the beam. The saw wagon is fixed with 4 rolling wheels. There is a steel wire rope in the machine. There are traction motor, gear reducer and drum on the machine. There are four rolling wheel on the wagon which is campatable with column guideways. And the saw wagon is connected with lifting saw supporting board through saw supporting shaft. There is a cylinder on the saw wagon, which realize the up and down moving of lifting saw supporing board. The panel saw have many merits such as simple and reasonable in structure, economical and practical, be handled easily, high precision, stable, quick, and durable. The machine runs smoothly, and it cant affected by saw dust and dusty. The machines rigidity satisfies the needs of working scope.Keywords：Reciprocating Panel Saw; Locating Screw; Wagon; Guide Ways; Cylinder 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文II目 錄摘 要 .IAbstract .II第 1 章 緒 論 .11.1 國(guó)內(nèi)外裁板鋸發(fā)展的概況 .11.1.1 裁板鋸用途 .11.1.2 裁板鋸分類 .11.1.3 各類裁板鋸的性能特點(diǎn) .11.1.4 我國(guó)裁板鋸發(fā)展概況 .71.1.5 國(guó)外裁板鋸發(fā)展概況 .81.2 本次設(shè)計(jì)的目的和設(shè)計(jì)思想 .81.3 本章小結(jié) .8第 2 章 總體方案的設(shè)計(jì) .82.1 往復(fù)式裁板鋸的主要技術(shù)參數(shù) .92.2 整體設(shè)計(jì) .92.3 切削進(jìn)給機(jī)構(gòu)比較與選擇 .102.4 定位系統(tǒng)選型 .102.5 進(jìn)給系統(tǒng)的選型 .102.6 本章小結(jié) .11第 3 章 主運(yùn)動(dòng)部分的設(shè)計(jì)與較合 .123.1 動(dòng)力部分的設(shè)計(jì) .123.1.1 主鋸電動(dòng)機(jī)的選擇 .123.1.2 劃線電動(dòng)機(jī)的選擇 .153.1.3 進(jìn)給部分電動(dòng)機(jī)的選擇 .153.2 帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .163.2.1 主鋸帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .16哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文III3.2.2 劃線鋸帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .203.3 鋸軸的設(shè)計(jì)與校核 .233.3.1 主鋸軸的設(shè)計(jì)與校核 .233.3.2 劃線鋸軸的設(shè)計(jì)與校核 .283.4 軸承的選擇與校核 .293.4.1 主鋸軸承的選擇與校核 .293.4.2 劃線鋸軸承的選擇與校核 .303.4.3 其他軸承的選擇與校核 .313.5 本章小結(jié) .31第 4 章 切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .324.1 切削機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) .324.2 切削進(jìn)給機(jī)構(gòu)工作過(guò)程 .324.3 本章小結(jié) .32第 5 章 定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .335.1 絲杠定位系統(tǒng)的工作過(guò)程 .335.2 機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)絲杠的要求及絲杠選擇參數(shù)計(jì)算 .345.3 本章小結(jié) .36第 6 章 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .376.1 進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .376.2 皮帶長(zhǎng)度的計(jì)算 .376.2.1 第一級(jí)皮帶的帶長(zhǎng)計(jì)算 .386.2.2 第二級(jí)皮帶的帶長(zhǎng)計(jì)算 .396.3 進(jìn)給速度的計(jì)算 .396.4 本章小結(jié) .39第 7 章 氣動(dòng)系統(tǒng) .407.1 氣動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 .407.2 氣動(dòng)系統(tǒng)元件的選擇 .40哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文IV7.3 本章小結(jié) .41結(jié) 論 .42致 謝 .43參考文獻(xiàn) .44哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文0第 1 章 緒 論1.1 國(guó)內(nèi)外裁板鋸發(fā)展的概況1.1.1 裁板鋸用途精密裁板鋸的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是使用兩個(gè)鋸片，即主鋸片和劃線鋸片。當(dāng)進(jìn)行切削加工時(shí)，劃線鋸提前進(jìn)行鋸切，在被加工板件的底面先鋸劃出深度為 12mm、寬度比主鋸片厚 0.10.2mm 的溝槽，以保證主鋸片切削時(shí)鋸口邊緣不會(huì)撕裂，從而獲得良好的鋸切質(zhì)量。劃線鋸片直徑較小，通常為 120mm 左右，由單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。其鋸片轉(zhuǎn)速一般在9000r/min 以上，切削速度一般為 5660m/s。要求劃線鋸片與主鋸片對(duì)齊在同一個(gè)垂直平面內(nèi)。主鋸片的直徑般為 300400mm，由主電機(jī)通過(guò)三角帶傳動(dòng)。根據(jù)主鋸片直徑和加工板件材種的不同，主鋸片可利用塔輪進(jìn)行變速，塔輪變速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬恒功率輸出，比較符合木材加工的實(shí)際需要。主電機(jī)的功率一般為 49kw 。1.1.2 裁板鋸分類精密裁板鋸由主機(jī)鋸臺(tái)、鋁質(zhì)成型工作臺(tái)導(dǎo)軌本體、移動(dòng)支臂、活動(dòng)定規(guī)靠尺、輔助工作臺(tái)及電氣控制箱等組成，有的還配有立銑裝置的壓料裝置。精密裁板鋸有臥式和立式兩種，臥式裁板鋸又分為手推式精密裁板鋸和往復(fù)式精密裁板鋸兩種，手推式精密裁極鋸一般不可調(diào)節(jié)裁切角度，用手從機(jī)臺(tái)尾端推動(dòng)工作臺(tái)帶動(dòng)板材向前移動(dòng)裁切?？烧{(diào)角度的精密裁板鋸有 90、45 兩種，通過(guò)主機(jī)鋸臺(tái)的移動(dòng)角度實(shí)現(xiàn)裁切角度。往復(fù)式精密裁板鋸帶有自動(dòng)壓料裝置和輔助送料支架，由電動(dòng)控制主機(jī)鋸臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成裁切。立式裁板鋸其機(jī)械垂直豎立，主機(jī)鋸臺(tái)由臥式的左右或前后移動(dòng)改為上下移動(dòng)，可以減少機(jī)器占用工作場(chǎng)地的面積，但對(duì)廠房高度有一定要求.。1.1.3 各類裁板鋸的性能特點(diǎn)1.立式木工裁板鋸(鋸片下置立式木工鋸板機(jī))如圖 1-1 木工裁板鋸（或稱：推臺(tái)鋸）可用于各種人造板如貼面刨花板、纖維板、膠合板及實(shí)木板、塑料板、鋁合金等多種材料的縱剖橫切，廣泛應(yīng)用與板式家具行業(yè)以及車船制造等木材加工行業(yè),屬于木工機(jī)械當(dāng)中的通用設(shè)備,市場(chǎng)需求量相對(duì)巨大.隨著人造板在板式家具制造業(yè)、建筑裝修業(yè)等行業(yè)的大量應(yīng)用，傳統(tǒng)的通用圓鋸機(jī)無(wú)論是加工精度，還是生產(chǎn)效率等都已經(jīng)不能滿足其加工工藝的需要。因此，各式專門用于板材開料的圓鋸機(jī)-木工裁板鋸獲得了迅速的發(fā)展。從生產(chǎn)率較低的手工進(jìn)給或機(jī)械進(jìn)給的中小型裁板鋸，到生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度都很高的帶有數(shù)字程序控制器或微機(jī)優(yōu)化哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1并配以自動(dòng)裝卸料機(jī)構(gòu)的各種大型組合縱橫鋸板系統(tǒng)，都在家具制造、建筑裝修、車船制造等行業(yè)得到大量應(yīng)用。(1) 機(jī)架 1 為鋼架結(jié)構(gòu)，能保證機(jī)床的穩(wěn)定性?；瑒?dòng)導(dǎo)軌 4、工作臺(tái) 15