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哈爾濱理工大學(xué)機械動力工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）
開 題 報 告
學(xué)生姓名 盧悅生
學(xué) 號 0901010608
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 機械09-6
指導(dǎo)教師 趙巖
2013 年 3 月 15 日
課題題目及來源：
題目：銑槽專用機床設(shè)計
來源：指導(dǎo)教師研究項目
課題研究的意義和國內(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)用的越來越多，因此近些年來木加工行業(yè)得到了飛速發(fā)展，對木工機械的加工精度和加工效率越來越高，本次設(shè)計的木工銑槽機床主要是用來完成兩木料連接處榫槽的加工，兩個木料通過銑削出來的槽配合榫的使用，以完成兩木料的連接固定。銑槽機床的主要結(jié)構(gòu)是有動力機構(gòu)、傳動機構(gòu)、夾緊機構(gòu)和進給機構(gòu)四部分組成，具體的說，它將包括電動機、皮帶傳動裝置、卡具、直線導(dǎo)軌等部件和組件。本課題所設(shè)計的內(nèi)容主要是掌握機床的技術(shù)要求及其工作特點，對該機床進行總體方案的設(shè)計、零件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。方案設(shè)計的主要任務(wù)有兩點: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)備的機械結(jié)構(gòu);二是完成對設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力參數(shù)的計算。通過方案的實施初步完成機床的設(shè)計，通過對各個部件的校核來確保該方案的可行性。
國內(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)計方面，講求緊湊實用。采用計算機優(yōu)化設(shè)計和組成技術(shù)設(shè)計，對機床的使用安全性、操作、維修、運輸方便和舒適性、色調(diào)和環(huán)境的和諧性、醒目的安全和危險標(biāo)志、制造的工藝性、外形的美觀和人機工程原理方面都給予足夠重視。很多廠家都采用了現(xiàn)代化的計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助質(zhì)量保障系統(tǒng)（CAQ）、計算機輔助規(guī)劃（CAP）、計算機輔助制造（CAM）和計算機控制（CNC）等技術(shù)。
（2）在進一步完善、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生產(chǎn)線、聯(lián)合機的同時，適用于加工小批量、多變種的木工機械和木材加工機組有較快的發(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）對科研、教育和新技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)和投資非常重視。木工機械國際市場的競爭在很大程度上是科學(xué)技術(shù)的競爭。
課題研究的主要內(nèi)容和方法，研究過程中的主要問題和解決辦法：
我國木工機械行業(yè)近年來一直高速發(fā)展，在國際行業(yè)處于領(lǐng)先地位。生產(chǎn)的木工機械，除供國內(nèi)使用，還大量出口國外，并成了世界貿(mào)易的主要組成部分。隨著國民經(jīng)濟的發(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越重要，應(yīng)用越來越廣泛。而木工榫槽機床正式隨板式家具的興起而越來越興旺。由于工廠規(guī)模的限制，小型榫槽機床的需求量成為鉆孔機中的佼佼者。
銑床是一種動力驅(qū)動的機器，通過一個旋轉(zhuǎn)刀具銑刀削減。機床建立在這樣一個固定工件旋轉(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，包括一些類似的對像進行的鉆床鉆，擴孔，埋頭，和锪。對軋機進行其他操作包括但不限于：三面刃，精切削，精密鏜。機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：點或面的加工或者是精加工還是粗加工。
銑槽機床具有生產(chǎn)效率高，定位精度高，機床結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，操作靈活方便等特點，它的出現(xiàn)大大地減輕了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。
銑槽機床主要用于圓孔，圓榫孔，補節(jié)孔等工序的作業(yè)，尤其是對多孔零部件的加工更為靈活方便，同時鉆孔質(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。
高速銑削技術(shù)是目前木工機械發(fā)展的主要趨勢，它是將計算機數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于木材加工機械產(chǎn)品中，結(jié)合木材加工高速銑削的特性要求，實現(xiàn)加工刀具在各坐標(biāo)
軸之間內(nèi)聯(lián)動插補運動，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）提高機床的可靠性
由于木工機床較復(fù)雜，成本也較高，因此它的可靠性是歷來使用者所關(guān)心的問題。要使機床不僅好用，而且耐用，機床設(shè)計必須合理。
（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床本身的精度與機床壽命密切相關(guān)，因而，木工機床精度的確定，必須保證達(dá)到最大的經(jīng)濟效益。
要提高機床的加工精度和表面加工質(zhì)量，就要提高機床的傳動精度和抗振性。提高機床的抗震性，不只是要增加剛度，重要的是減少引起震動的因素，如減少高速轉(zhuǎn)動件的數(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)代機床應(yīng)盡量減輕操作者的體力和腦力勞動強度，使操作者操作機床感到輕松，舒適。為此設(shè)計者要特別注意掌握人機工程學(xué)和機床藝術(shù)造型的理論。
（4）提高機械化和自動化水平
為了減輕工人的勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率和保證加工精度及精度的穩(wěn)定性，機床應(yīng)盡量提高機械化，自動化水平。當(dāng)前主要是實現(xiàn)輔助工序（供料，卸料，檢驗，中間輸送）的機械化和自動化。
（5）工序集中
工序集中即在機床上對木件進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的定位誤差，提高了加工精度，也節(jié)省了輔助時間。多工序同時加工，切削時間重合，將大大提高勞動生產(chǎn)率，如具有立式多片圓鋸機構(gòu)的跑車帶鋸機，具有臥式多片圓鋸機構(gòu)的臥式帶鋸機，都是經(jīng)過一次裝夾完成規(guī)格板，方才加工的。
此機床是木材加工機械產(chǎn)品中，結(jié)合木材加工高速銑削的特性要求，實現(xiàn)加工刀具在各坐標(biāo)軸空間內(nèi)聯(lián)動的直線插補運動，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。機床包括機身、壓緊器的工作臺和帶切削刀頭的刀架。根據(jù)用途木工銑床的傳動方式主要為主軸電機直接驅(qū)動和主軸傳動并與進給傳動為結(jié)合，其中主軸直接驅(qū)動和手動進給最為常見。主軸用直線運動導(dǎo)軌來實現(xiàn)開槽運動與導(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)的特點是能夠?qū)蓚€或兩個以上的坐標(biāo)同時進行控制，它不僅可控制機床移動部件的起點和終點，而且還可以控制整個加工過程每一點的位移量。刀架是該機床最主要的部分，由于刀架布局的不同和機床的形式不同，通常刀架使該機床分為并列式與轉(zhuǎn)塔式。刀架的上下移動切削加工由交流伺服電機直接帶動精密絲杠傳動，使刀架在精密直線導(dǎo)軌上移動，達(dá)到銑削的深度和寬度的尺寸要求。機床上裝有兩個垂直鉆頭。兩個垂直鉆頭為，且兩刀具相對固定，具有橫向縱向兩自由度，兩鉆頭各由一個三相異步交流電機驅(qū)動，由于在木工加工中工作強度較輕，所以電機與刀具采用皮帶連接，刀具轉(zhuǎn)速在5000轉(zhuǎn)以上。刀具的進給是采取人工手動進給，為了保證加工的精度采用了擋鐵，以確保加工的深度。該機床的加緊機構(gòu)采用凸輪機構(gòu)，利用凸輪機構(gòu)的死點確保被加工件的固定。
可以說，板式家具的興起促進了榫槽機床的產(chǎn)生同時也促進了該機床的進一步完善，而木工榫槽機的出現(xiàn)與發(fā)展又促進了木材加工行業(yè)的發(fā)展，木工榫槽機成了各家具廠的需求設(shè)備。特別隨著，近年來鄉(xiāng)鎮(zhèn)木工企業(yè)如雨后春筍般的出現(xiàn)和蓬勃發(fā)展，木工榫槽機床將會有更為廣闊的市場和發(fā)展的天地。所以設(shè)計并改進木工榫槽機是十分必要的。
課題研究所需的參考文獻(xiàn)：
1、 1編寫組編《機械零件設(shè)計手冊》，機械工業(yè)出版社
2、 王峰主編《主傳動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及數(shù)控技術(shù)改造》
3、 哈爾濱理工大學(xué)機床教研室編《機床設(shè)計指導(dǎo)書》
4、 顧熙常編《金屬切削機床》 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：
指導(dǎo)教師簽字：
2013 年 月 日
指導(dǎo)委員會意見審核意見：
組長簽字：
2013 年 月 日