木工機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、木工機(jī)械課程設(shè)計(jì)指日導(dǎo)書浙江林學(xué)院工程學(xué)院木材科學(xué)與技術(shù)學(xué)科2004年6月課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1、 設(shè)計(jì)題目：平刨床自動(dòng)進(jìn)料器的設(shè)計(jì)2、 設(shè)計(jì)依據(jù)：加工工件參數(shù)：工件長(zhǎng)度4001200毫米工件樹種松木樺木櫟木工件厚度80毫米20毫米工件寬度70、150、230、320毫米刨削量0.5毫米、0.75毫米、1毫米、1.5毫米、2 毫米工件含水量工件進(jìn)給速度15612米分MB50冰工平刨床主要技術(shù)參數(shù):4 0 0毫米1 2 8毫米5 0 0 0轉(zhuǎn)/分2把最大刨削寬度刨刀軸切削圓直徑刨刀軸轉(zhuǎn)速刨刀軸裝刀片數(shù)量三、設(shè)計(jì)要求：1、在滿足進(jìn)給速度的范圍，要求采用機(jī)械有級(jí)變速裝置。變速檔數(shù)為24級(jí)，進(jìn)給牽引元件為滾

2、筒或履帶。2、自動(dòng)進(jìn)料器在滿足工藝前提下，應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。生產(chǎn)率比手工進(jìn)給高、安全，操作和調(diào)整方便的特點(diǎn)。3、自動(dòng)進(jìn)料器的使用單位是木工機(jī)械實(shí)驗(yàn)室，制造單位是我院工廠金工車間。4、 設(shè)計(jì)任務(wù)：1、 自動(dòng)進(jìn)料器總裝配圖。2、 重要零部件工作圖12張。3、 編寫機(jī)床設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。5、 設(shè)計(jì)期限：二周課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、目的和要求：木工機(jī)械課程設(shè)計(jì)是在機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。通過課程設(shè)計(jì)，使每個(gè)學(xué)生初步掌握簡(jiǎn)單木工機(jī)床或零部件改裝的基本設(shè)計(jì)與步驟；對(duì)機(jī)械制圖和技術(shù)文件（說明書）的編寫獲得進(jìn)一步的嚴(yán)格訓(xùn)練；培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，以便為今后獨(dú)立從事木工機(jī)械的技術(shù)改造打下良好的基礎(chǔ)。本

3、次課程是比較接近于工廠生產(chǎn)實(shí)際的技術(shù)性工作，因此，設(shè)計(jì)工作必須實(shí)事求是力求符合客觀實(shí)際，才能做到有的放矢，收到有益的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。必須根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求、具體條件，進(jìn)行分析比較，靈活應(yīng)用，因地制宜，切忌生搬硬套。二、設(shè)計(jì)步驟（1） 設(shè)計(jì)任務(wù)書分析和調(diào)查研究1、設(shè)計(jì)任務(wù)書是木工機(jī)械設(shè)計(jì)的主要的原始技術(shù)依據(jù)。對(duì)任務(wù)書中規(guī)定的設(shè)計(jì)依據(jù)、要求、內(nèi)容、期限等進(jìn)行認(rèn)真的研究、分析，特別是對(duì)加工工件（毛料）的形狀、外形尺寸、樹種、含水率、設(shè)計(jì)的技術(shù)要求等。設(shè)計(jì)任務(wù)書中僅規(guī)定了主要的原始設(shè)計(jì)依據(jù)，其他一些設(shè)計(jì)依據(jù)，可以通過工藝分析，調(diào)查研究中加以確定，如加工方法、批量、余量、工件的進(jìn)給方式以及設(shè)計(jì)部件中某

4、些具體結(jié)構(gòu)等等。2、在現(xiàn)有條件下，收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)資料和技術(shù)文獻(xiàn)，如各種類型的自動(dòng)進(jìn)料器的資料，認(rèn)真閱讀這些資料，分析比較，取其精華，豐富自己的設(shè)計(jì)知識(shí)。為了擴(kuò)大自己的眼界，也可以閱讀一些其他類型機(jī)床的有關(guān)圖紙或資料（如木工機(jī)床部件結(jié)構(gòu)參考圖冊(cè)）3、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查各種平刨床的布局、結(jié)構(gòu)和使用情況。在機(jī)床布局上，重點(diǎn)調(diào)查機(jī)床的總體布局，典型部件結(jié)構(gòu)關(guān)系，加工產(chǎn)量和質(zhì)量、工人體力勞動(dòng)強(qiáng)度、操作安全性、調(diào)整方便性，以及操作工人的合理化建議或設(shè)想等。現(xiàn)場(chǎng)參觀調(diào)查不限于同類的木工機(jī)床，凡是對(duì)設(shè)計(jì)課題相關(guān)的其他類型機(jī)床設(shè)備、機(jī)構(gòu)，均可以從中吸取有益的技術(shù)營(yíng)養(yǎng)。（2） 總體方案布局在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過認(rèn)真而

5、周密的思索，分析比較，本著既有繼承性，又有創(chuàng)造性的原則，可以先初步地?cái)M定幾種不同方案的機(jī)床（或部件）的布局，例如：自動(dòng)進(jìn)料器的牽引機(jī)構(gòu)，可以是滾筒式，履帶式或進(jìn)給銷式的等方案，根據(jù)自己初步擬定出的幾種不同方案。由于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和其他因素，有時(shí)所選定的方案不一定是十全十美的，因此還需要在設(shè)計(jì)過程中時(shí)刻注意，不斷完善和改進(jìn)，以長(zhǎng)其優(yōu)勢(shì)，補(bǔ)其不足。但切忌到了具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)（上圖板畫結(jié)構(gòu)圖時(shí)）才發(fā)現(xiàn)根本的缺點(diǎn)和問題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)失敗。有時(shí)，當(dāng)所選定的方案不可能全部滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)題目的具體要求，抓住關(guān)鍵,突出重點(diǎn)，盡量使總體布局更加合理和完善。機(jī)床總體布局對(duì)初次設(shè)計(jì)者來說，肯定會(huì)遇到不少困難，

6、會(huì)有顧此失彼的現(xiàn)象，甚至感到很難下手，為此，除了參考已給定的技術(shù)資料（如：照片、圖紙、產(chǎn)品樣本等）外，應(yīng)及時(shí)取得指導(dǎo)教師的指導(dǎo)，共同研究討論有關(guān)問題。機(jī)床的一種部署、布置和安排，評(píng)定布局的好壞，應(yīng)該是既能滿足工藝要求，又能滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理和經(jīng)濟(jì)的原則。總體布局方案確定之后，就可以按比例繪制機(jī)床（機(jī)構(gòu)）外形草圖，機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖，并進(jìn)一步確定機(jī)床（機(jī)構(gòu)）主要零部件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及有關(guān)尺寸（如外形尺寸、定位尺寸等）。（3） 設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)計(jì)計(jì)算按機(jī)構(gòu)的功用分，有切削機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算以及輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，以確定和求得有關(guān)的技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算的數(shù)據(jù)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段（機(jī)構(gòu)總圖、主要零部件圖

7、等）提供必要的依據(jù)。（4） 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)（GB4458.14458.4）機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，按GB4457.1繪制機(jī)構(gòu)總圖（或部件裝圖）、零部件圖。（5） 編寫設(shè)計(jì)說明書：設(shè)計(jì)說明書是一份重要的技術(shù)文件，說明書通過文字、插圖等方式，表達(dá)設(shè)計(jì)者如何根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程，從理論上來證明，經(jīng)濟(jì)上來評(píng)價(jià)本設(shè)計(jì)的優(yōu)越性和可靠性。三、動(dòng)力計(jì)算和運(yùn)動(dòng)計(jì)算部分（一）切削機(jī)構(gòu)的計(jì)算1、切削機(jī)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算（1）切削機(jī)構(gòu)受力分析簡(jiǎn)圖（2）切削機(jī)構(gòu)切削功率計(jì)算銑削機(jī)床切削功率按下式計(jì)算N= KObhu/( 60 102)千瓦N*=Kbhu(W)KO總的切削比功公斤力米/厘米3(9.81x106Nm/rmj)b銃削寬度毫

8、米10-3mh被切削的厚度毫米10-3mu工件進(jìn)給速度米/分(1/60)m/sKo值可以按木材切削原理有關(guān)公式計(jì)算求得，亦可以采用查表法求得。Ko=KK樹K濕K工公斤力米/厘米3(9.81xl06N?m/m)K銃削切削比功，按表1查得表1樹種數(shù)值當(dāng)每刀進(jìn)給早為Uz毫米時(shí)0.10.20.30.40.50.60.70.80.9松樹K(Kgf/mm2)3.703.303.002.802.602.402.302.202.10橡樹K(Kgf/mm2)5.705.004.604.304.003.703.503.303.10樹種數(shù)值當(dāng)每刀進(jìn)給早為Uz毫米時(shí)1.01.52.02.53.04.0松樹K(Kgf/

9、mm2)2.001.601.301.201.101.00橡樹K(Kgf/mm2)3.002.402.001.801.701.60K濕一一木材濕度修正系數(shù)，按表2查得表2W%102030405060K濕1.000.940.900.860.830.81K工一一刀具工作時(shí)間系數(shù)，按表3查表3N電=N切/ Y式中：N切-切削功率千瓦t工01234568K工1.001.181.291.371.431.481.521.572、切削機(jī)構(gòu)所需電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算:T切削機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率3、按照上述計(jì)算出的N電，選擇標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，建議選用電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n=1500轉(zhuǎn)/分(電動(dòng)機(jī)目錄查冶金工業(yè)出版社“機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)”第

10、584603頁(yè))(二)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)題目的具體要求，按照已擬定的進(jìn)給機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。機(jī)械進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)擬定的機(jī)械傳動(dòng)方案，畫出機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖，按照設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的參數(shù)和擬定方案中類比法所確定的各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，下面以有級(jí)的圓柱滑移齒輪為變速環(huán)節(jié)的機(jī)械進(jìn)給機(jī)構(gòu)為例，提出設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容：(1)機(jī)械進(jìn)給機(jī)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算：a) 進(jìn)料機(jī)構(gòu)受力分析和牽引力計(jì)算： 劃出受力分析簡(jiǎn)圖，說明幾種進(jìn)給阻力； 切削力和推出力在水平方向的分力的計(jì)算； 確定滾筒的結(jié)構(gòu)材料并計(jì)算摩擦力； 牽引力必須滿足在最困難條件下的進(jìn)給。b) 克服最大進(jìn)給阻力條件下進(jìn)給功率和驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算：N進(jìn)=P牽Uma

11、x/(60102)千瓦牽Umax(W)N驅(qū)=N進(jìn)/t刀二414243Y1,Y2,Y3-為進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)各傳動(dòng)副的效率，參考冶金工業(yè)出版社“機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)“P8表115（2）機(jī)械進(jìn)給運(yùn)動(dòng)計(jì)算：根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)對(duì)各傳動(dòng)件進(jìn)行計(jì)算a）齒輪變速箱的計(jì)算計(jì)算公比少和進(jìn)給滾筒各級(jí)轉(zhuǎn)速n滾max=1000Umin/口d滾轉(zhuǎn)/分n滾min=1000Umin/口d滾轉(zhuǎn)/分式中：umax、umin米分1/60（m/s）；d滾毫米-2少一（n儂max/n儂min）2n1=n滾minn2=n1少n3=n1少確定總的降速比i總i總=n滾min/n電分配各轉(zhuǎn)動(dòng)付速比并畫出轉(zhuǎn)速圖i總=1定i變;i變=1總/i定假定設(shè)計(jì)的變速箱

12、為三聯(lián)滑移齒輪；確定變速箱里各對(duì)齒輪的齒數(shù)； 驗(yàn)算滾筒的轉(zhuǎn)速； 驗(yàn)算三聯(lián)滑移齒輪齒數(shù)差； 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算（選擇受扭矩最大的一對(duì)齒輪進(jìn)行計(jì)算）。b）蝸輪蝸桿傳動(dòng)計(jì)算c）鏈傳動(dòng)的計(jì)算d）其它計(jì)算 壓緊彈簧的計(jì)算 操縱力的計(jì)算。等等。4、 設(shè)計(jì)圖紙部分設(shè)計(jì)圖紙是本次課程設(shè)計(jì)的重要組成部分，是表達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程語(yǔ)言。要求繪制裝配圖一張，零部件圖（工作圖）若干張（由指導(dǎo)教師根據(jù)情況另行指定）。零部件設(shè)計(jì)盡可能按“三化”的要求，同時(shí)做到好裝、好拆、好制造，注意零部件必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。合理選擇材料（或代用材料），軸承結(jié)構(gòu)及型號(hào)，對(duì)機(jī)床潤(rùn)滑（方式和類型），操縱手柄的安置，安全性、鎖緊件的牢固性等

13、等，均須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一周密考慮，妥善解決。對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的要求：（1）嚴(yán)格按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定繪制，正確的選擇和布置視圖，保持圖面整潔。（2）裝配圖采用不同的視圖（如剖視圖、局部視圖、向視圖等）表達(dá)清楚各部分的結(jié)構(gòu)的裝配關(guān)系。標(biāo)注公差配合及必要的尺寸，技術(shù)條件和技術(shù)參數(shù)、繪制標(biāo)題欄及編寫零件明細(xì)表。（3）零件圖應(yīng)標(biāo)注全部尺寸、公差配合、形位公差、表面光潔度及技術(shù)要求等。5、 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要裝訂成冊(cè)，書寫要簡(jiǎn)明、整齊，一律用鋼筆書寫。鉛筆繪圖，圖號(hào)與文字?jǐn)⑹霰仨毞显O(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫內(nèi)容1、目錄2、設(shè)計(jì)依據(jù)、原始數(shù)據(jù)3、調(diào)查研究、分析比較、選擇方案及方案的確定4、與同用途及同類

14、機(jī)床的比較，主要是比較其先進(jìn)性、合理性及經(jīng)濟(jì)效果。5、機(jī)床存在的問題及改進(jìn)措施6、動(dòng)力計(jì)算和運(yùn)動(dòng)計(jì)算的步驟和計(jì)算結(jié)果，計(jì)算中要附有必要的簡(jiǎn)圖、草圖及圖表（受力分析圖、液壓系統(tǒng)圖等）。4、 其它5、 參考資料。六、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容占全部工作量自月日至月日備注1總體方案設(shè)計(jì)102004.6.212004.6.212計(jì)算部分402004.6.222004.6.263繪圖部分352004.6.272004.6.304編寫說明書152004.7.12004.7.2（含答辯）七、附錄附錄一干木材與機(jī)床工作部件摩擦系數(shù)和機(jī)床牽引機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)與木材的咬合力材料和摩擦條件摩擦和咬合系數(shù)干木材(W=15

15、%)與光滑工作臺(tái)面濕木材(W=60%)與光滑工作臺(tái)面干木材與直徑為180毫米光滾筒濕木材與直徑為180毫米光滾筒干木材與直徑為90毫米梢滾筒濕木材與直徑為90毫米梢滾筒干木材與直徑為130毫米梢滾筒濕木材與直徑為130毫米梢滾筒云松與直徑為155毫米螺旋梢滾筒濕木材與排鋸機(jī)上進(jìn)給滾筒濕木材與排鋸機(jī)下進(jìn)給滾筒干木材與履帶凸頭表面為1X1毫米、錐角160°、齒距8毫米鋸后干木材表面與涂橡膠的織帶刨光后干木材表面與涂橡膠的織帶鋸后干木材表面與帶有橡膠層的織帶刨光后木材表面與帶有橡膠層的織帶0.300.350.280.33云松0.46云松0.50白樺0.420.450.380.450.36干

16、0.40濕0.480.300.350.450.500.38鋸后干木材表面與梢紋的橡膠表面刨光干木材表面與梢紋的橡膠表面鋸后干木材表面與表面之間刨光干木材表面與表面之間松木橡木0.50-0.700.40-0.510.45-0.600.36-0.480.86-1.000.65-0.850.90-1.000.70-0.930.85-0.950.68-0.800.73-0.880.77-0.820.53-0.720.47-0.670.35-0.550.27-0.40附表二木材加工機(jī)床常用的直徑、公差和配合標(biāo)準(zhǔn)直徑般用途的標(biāo)準(zhǔn)尺寸345681012(14)151618202224252830323538

17、40424548505255606265(68)70727580859095100105110120125130135140145150在木材加工機(jī)械制造中，配合按基孔制，主要是采用二級(jí)和四級(jí)精度，很少采用六級(jí)或七級(jí)精度，也有采用混合配合，就是說用一種精度的孔，而用另一種精度的軸。如：H8,H9/h11H8,H9/m7.對(duì)木工機(jī)械右用下列配合：1 )基孔制配合a)二級(jí)精度：固配合(n6)、牢配合(m6)、緊配合(k6)、緊配合(js6)和滑配合(h6)b)四級(jí)精度：；第一種配合(k7)、滑配合(h8,h9)、轉(zhuǎn)配合(f9)2 )基軸制a)二級(jí)精度：固配合(N7)、緊配合(K7)、緊配合(J7)

18、、滑配合(H7)b)四級(jí)精度：滑配合(H8,H9)、動(dòng)配合(F9)、松動(dòng)配合(D9,D10)c)七級(jí)精度：滑配合(H12,H13)松動(dòng)配合(D9,D10)和滑配合(H12,H13)用在鍵結(jié)合的地方，而固配合(N7)用在圓柱銷上。基軸制只用在特殊情況下。表一中表示了木工機(jī)床中采用的配合。機(jī)器和部件配合零件名稱配合選擇配合的基礎(chǔ)名稱圓鋸機(jī)軸承殼/滾珠H7/h6要求有一些空隙在溫度升高時(shí)軸承H7/k6圓環(huán)可以由地方膨脹滾珠軸承/鋸H7/k6這種配合保證高速軸正常工作軸H7/h6墊圈在軸上應(yīng)固定不笠的支承墊圈/鋸H7/h6墊圈應(yīng)該容易裝上或卸下，但軸H7/k6不應(yīng)有很大的使產(chǎn)生偏心孔不壓緊墊圈/鋸平衡的空隙軸鋸片應(yīng)自由的裝在軸上，但不鋸片/鋸軸能有使發(fā)生不平衡的隙縫皮帶輪/鋸軸皮帶輪應(yīng)緊密地裝在軸上，不允許有空隙刨床、開樺刀頭/主軸H7