木工机械课程设计指导书模板.docx

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木工机械课程设计指导书模板

木工机械课程设计指导书

木工机械课程设计

指

导

书

浙江农林大学木材科学与技术学科

6月

课程设计任务书

一、设计题目:

平刨床自动进料器的设计

二、设计依据:

加工工件参数:

工件长度　　　　　　　　400－1200毫米

工件树种　　　　　　　　松木（一班）　桦木（二班）　橡木（三班）　

工件厚度　　　　　　　　80毫米（每班前15位）　12毫米（每班后15位）

工件宽度　　　　　　　　70毫米（15位中的前5位）、100毫米（15位中的中5位）、140毫米（15位中的后5位）

刨削量　　　　　　　　　1毫米（5位中的第1位）、1.5毫米（5位中的第2位）、2毫米（5位中的第3位）、2.5毫米（5位中的第4位）、3.0毫米（5位中的第5位）

工件含水量　　　　　　　１５％

工件进给速度　　　　　　６－１２米／分

MB504木工平刨床主要技术参数:

最大刨削宽度　　　　　　４００毫米

工作台总长度　　　　　　２０６５毫米

工作台离地面高度　　　　７５０毫米

刨刀轴直径　　　　　　　１２５毫米

刨刀轴切削圆直径　　　　１２８毫米

刨刀轴转速　　　　　　　５０００转／分　　　

刨刀轴装刀片数量　　　　２把

三、设计要求:

１、在满足进给速度的范围,要求采用机械有级变速装置。

变速档数为２－3级,进给牵引元件为滚筒、履带或自己设计的其它元件。

２、自动进料器在满足工艺前提下,应具有结构简单。

生产率比手工进给高、安全,操作和调整方便的特点。

四、设计任务:

1、自动进料器总装配图1张。

2、重要零部件工作图１－２张。

3、编写设计计算说明书。

五、设计期限:

二周

课程设计指导书

一、目的和要求:

木工机械课程设计是在机械零件课程设计的基础上进行的。

经过课程设计,使每个学生初步掌握简单木工机床或零部件改装的基本设计与步骤;对机械制图和技术文件（说明书）的编写获得进一步的严格训练;培养学生分析问题和解决问题的能力,以便为今后独立从事木工机械的技术改造打下良好的基础。

本次课程是比较接近于工厂生产实际的技术性工作,因此,设计工作必须实事求是力求符合客观实际,才能做到有的放矢,收到有益的技术和经济效果。

必须根据设计任务书的要求、具体条件,进行分析比较,灵活应用,因地制宜,切忌生搬硬套。

二、设计步骤

（一）设计任务书分析和调查研究

１、设计任务书是木工机械设计的主要的原始技术依据。

对任务书中规定的设计依据、要求、内容、期限等进行认真的研究、分析,特别是对加工工件（毛料）的形状、外形尺寸、树种、含水率、设计的技术要求等。

设计任务书中仅规定了主要的原始设计依据,其它一些设计依据,能够经过工艺分析,调查研究中加以确定。

２、收集国内外有关设计资料和技术文献,如各种类型自动进料器的资料,认真阅读这些资料,分析比较,取其精华,丰富自己的设计知识。

为了扩大自己的眼界,也能够阅读一些其它类型机床的有关图纸或资料（如木工机床部件结构参考图册）。

３、调查各种平刨床的布局、结构和使用情况。

在机床布局上,重点调查机床的总体布局,典型部件结构关系,加工产量和质量、工人体力劳动强度、操作安全性、调整方便性,以及操作工人的合理化建议或设想等。

现场参观调查不限于同类的木工机床,凡是对设计课题相关的其它类型机床设备、机构,均能够从中吸取有益的技术营养。

（二）总体方案布局

在调查研究的基础上,经过认真而周密的思索,分析比较,本着既有继承性,又有创造性的原则,能够先初步地拟定几种不同方案的机床（或部件）的布局,例如:

自动进料器的牵引机构,能够是滚筒式,履带式或进给销式的等,根据自己初步拟定出的几种不同方案。

由于设计者的经验和其它因素,有时所选定的方案不一定是十全十美的,因此还需要在设计过程中时刻注意,不断完善和改进,以长其优势,补其不足。

但切忌到了具体结构设计时（上图板画结构图时）才发现根本的缺点和问题,导致设计失败。

有时,当所选定的方案不可能全部满足设计要求时,应该根据设计题目的具体要求,抓住关键,突出重点,尽量使总体布局更加合理和完善。

机床总体布局对初次设计者来说,肯定会遇到不少困难,会有顾此失彼的现象,甚至感到很难下手,为此,除了参考已给定的技术资料（如:

照片、图纸、产品样本等）外,应及时取得指导教师的指导,共同研究讨论有关问题。

机床的一种部署、布置和安排,评定布局的好坏,应该是既能满足工艺要求,又能满足结构简单、合理和经济的原则。

总体布局方案确定之后,就能够按比例绘制机床（机构）外形草图,机床传动系统原理图,并进一步确定机床（机构）主要零部件之间的结构关系,以及有关尺寸（如外形尺寸、定位尺寸等）。

（三）设计计算:

设计计算按机构的功用分,有切削机构设计计算,进给机构设计计算以及辅助机构设计计算,以确定和求得有关的技术设计计算的数据,为结构设计阶段（机床总图、部装图、工作图等）提供必要的依据。

（四）图纸设计

按最新机械制图标准绘制进给装置总图（或部装图）、工作图、主要零件图。

（五）编写设计说明书:

设计说明书是一份重要的技术文件,说明书经过文字、插图等方式,表示设计者如何根据设计任务书进行设计的过程,从理论上来说明,经济上来评价本设计的优越性和可靠性。

三、动力计算和运动计算部分

（一）切削机构的计算

1、切削机构的动力计算

（１）切削机构受力分析简图

（２）切削机构切削功率计算

a）铣削机床切削功率按下式计算

N＝Kobhu/（60·102）千瓦［N＝Kobhu（W）］

　　Ko――总的切削比功　　　　公斤力·米／厘米3（107Nm/m3）（Kgf／mm２）

b――铣削宽度　　　　　　　毫米10-3m

h――被切削的厚度　　　　　毫米10-3m

u――工件进给速度　　　　　米／分（1/60）m/s

Ko值能够按木材切削原理有关公式计算求得,亦能够采用查表法求得。

Ko＝K·K树·K湿·K工　　　　　公斤力·米／厘米3（107N•m/m3）

K――铣削切削比功,按表８查得

表８

树种

数值

当每刀进给量为Uz毫米时

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

松树

K（Kgf／mm２）

3.70

3.30

3.00

2.80

2.60

2.40

2.30

2.20

2.10

桦树

K（Kgf／mm２）

4.70

4.10

3.80

3.50

3.30

3.00

2.90

2.70

2.60

橡树

K（Kgf／mm２）

5.70

5.00

4.60

4.30

4.00

3.70

3.50

3.30

3.10

树种

数值

当每刀进给量为Uz毫米时

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

4.0

松树

K（Kgf／mm２）

2.00

1.60

1.30

1.20

1.10

1.00

桦树

K（Kgf／mm２）

2.50

2.00

1.60

1.50

1.40

1.30

橡树

K（Kgf／mm２）

3.00

2.40

2.00

1.80

1.70

1.60

K树――树种修正系数,按表９查得

表9

树种

K树

树种

K树

树种

K树

树种

K树

树种

K树

菩提树

0.8

白杨

0.85

枞树

0.9-1.0

松树

1.0

赤杨

1.05

落叶松

1.1

白桦

1.2-1.3

山毛榉

1.3-1.5

橡树

1.5-1.6

铁树

1.5-2.0

K湿――木材湿度修正系数,按表10查得

表10

W%

10

20

30

40

50

60

K湿

1.00

0.94

0.90

0.86

0.83

0.81

K工――刀具工作时间系数,按表11查

表11

t工

0

1

2

3

4

5

6

8

K工

1.00

1.18

1.29

1.37

1.43

1.48

1.52

1.57

2、切削机构所需电动机功率计算:

N电=N切／η

式中:

N切――切削功率　　　千瓦

η――切削机构的传动效率

按照上述计算出的N电,选择标准电动机,建议选用电动机的同步转速n=1500转／分（电动机目录查冶金工业出版社”机械零件设计手册”第584~603页）

（二）进给机构的计算

根据设计题目的具体要求,按照已拟定的进给机构方案进行设计计算。

进给机构有液压的、气压的机械的（有级或无级）或者是综合应用的等。

机械进给机构的设计计算

根据拟定的机械传动方案,画出机械进给传动系统示意图,按照设计任务书给定的参数和拟定方案中类比法所确定的各种参数进行设计计算,下面以有级的圆柱滑移齿轮为变速环节的机械进给机构为例,提出设计计算内容:

（１）机械进给机构动力计算:

a）进料机构受力分析和牵引力计算:

1划出受力分析简图,说明几种进给阻力;

2切削力和推出力在水平方向的分力的计算;

3确定滚筒的结构材料并计算磨擦力;

4牵引力必须满足在最困难条件下的进给。

b）克服最大进给阻力条件下进给功率和驱动功率的计算:

Ｎ进＝Ｐ牵·umax／（60·102）千瓦[Ｎ进＝Ｐ牵·umax（W）]＊

Ｎ驱＝Ｎ进／η

η=η1·η2·η3┅┅

η1,η2,η3┅┅为进给传动系统各传动副的效率,参考冶金工业出版社”机械零件设计手册”Ｐ８表１－１５

（２）机械进给运动计算:

根据进给系统对各传动件进行计算

a）齿轮变速箱的计算

①计算公比ψ和进给滚筒各级转速

n滚max＝1000umin/пd滚　　　　　转/分

n滚min＝1000umin/пd滚　　　　　转/分

式中:

umax、umin米／分[1/60（m/s）];d滚毫米

ψ＝（n滚max/n滚min）-2

n1=n滚minn2=n1ψn3=n1ψ2

②确定总的降速比i总

i总＝n滚min／n电

③分配各转动付速比并画出转速图

i总＝i定i变;i变=i总／i定

假定设计的变速箱为三联滑移齿轮;

④确定变速箱里各对齿轮的齿数;

5验算滚筒的转速;

6验算三联滑移齿轮齿数差;

7齿轮传动的计算（选择受扭矩最大的一对齿轮进行计算）。

b）蜗轮蜗杆传动计算

c）链传动的计算

d）其它计算

1压紧弹簧的计算

2操纵力的计算。

等等。

四、设计图纸部分

设计图纸是本次课程设计的重要组成部分,是表示结构设计的工程语言。

要求绘制装配图一张,零部件图（工作图）若干张（由指导教师根据情况另行指定）。

零部件设计尽可能按”三化”的要求,同时做到好装、好拆、好制造,注意零部件必须有足够的强度、刚度和稳定性。

合理选择材料（或代用材料）,轴承结构及型号,对机床润滑（方式和类型）,操纵手柄的安置,安全性、锁紧件的牢固性等等