本文關(guān)鍵詞：木材切削原理與刀具，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《木材加工裝備》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

一、 目的和要求：

木材加工裝備課程設(shè)計(jì)是在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使每個(gè)學(xué)生初步掌握簡(jiǎn)單木材加工裝備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(shuō)明書(shū)）的編寫(xiě)獲得進(jìn)一步的嚴(yán)格訓(xùn)練；培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以便為今后獨(dú)立從事木材加工裝備的技術(shù)改造打下良好的基礎(chǔ)。

本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(shū)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

（一） 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)分析和調(diào)查研究

１、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是木材加工裝備課程設(shè)計(jì)的主要的原始技術(shù)依據(jù)。對(duì)任務(wù)書(shū)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(shù)種、含水率、設(shè)計(jì)的技術(shù)要求等。

設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)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(guò)工藝分析，調(diào)查研究中加以確定。

２、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(lèi)型自動(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(lèi)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、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(lèi)的木工機(jī)床，凡是對(duì)設(shè)計(jì)課題相關(guān)的其他類(lèi)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)。

（二） 總體方案布局

在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)認(rèn)真而周密的思索，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(xiāo)式的等，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(guò)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(huà)結(jié)構(gòu)圖時(shí)）才發(fā)現(xiàn)根本的缺點(diǎn)和問(wèn)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(lái)說(shuō)，肯定會(huì)遇到不少困難，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(wèn)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）。

（三） 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)床總圖、部裝圖、工作圖等）提供必要的依據(jù)。

（四） 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

按最新機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制進(jìn)給裝置總圖（或部裝圖）、工作圖、主要零件圖。 （五） 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：

設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是一份重要的技術(shù)文件，說(shuō)明書(shū)通過(guò)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(shū)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程，從理論上來(lái)說(shuō)明，經(jīng)濟(jì)上來(lái)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 a)銑削機(jī)床切削功率按下式計(jì)算 N＝Kobhu/( 60·102) 千瓦 ［N＝Kobhu (W)］

２

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

b――銑削寬度 毫米 10-3m h――被切削的厚度 毫米 10-3m u――工件進(jìn)給速度 米／分 (1/60)m/s Ko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＝K·K樹(shù)·K濕·K工 公斤力·米／厘米3 （107N?m/m3） K――銑削切削比功，按表1查得

K樹(shù)――樹(shù)種修正系數(shù)，按表2查得 K濕――木材濕度修正系數(shù)，，按表3查得

K工――刀具工作時(shí)間系數(shù)，按表4查

N電= N切／η

式中：N切――切削功率 千瓦

η――切削機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率

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

（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。進(jìn)給機(jī)構(gòu)有液壓的、氣壓的機(jī)械的（有級(jí)或無(wú)級(jí)）或者是綜合應(yīng)用的等。

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(huà)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(shū)給定的參數(shù)和擬定方案中類(lèi)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：

① 劃出受力分析簡(jiǎn)圖，說(shuō)明幾種進(jìn)給阻力；

② 切削力和推出力在水平方向的分力的計(jì)算；

③ 確定滾筒的結(jié)構(gòu)材料并計(jì)算磨擦力；

④ 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·umax／(60·102 ) 千瓦 [Ｎ進(jìn)＝Ｐ牽·umax (W) ]

Ｎ驅(qū)＝Ｎ進(jìn)／η

η=η1·η2·η3┅┅

η1,η2,η3┅┅為進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)各傳動(dòng)副的效率

（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

①計(jì)算公比ψ和進(jìn)給滾筒各級(jí)轉(zhuǎn)速

n滾max＝1000umin/пd滾 轉(zhuǎn)/分

n滾min＝1000umin/пd滾 轉(zhuǎn)/分

式中：umax、umin米／分[1/60(m/s) ]；d滾毫米

ψ＝(n滾max/n滾min)-2

2n1=n滾min n2=n1ψ n3=n1ψ

②確定總的降速比i總

i總＝n滾min／n電

③分配各轉(zhuǎn)動(dòng)付速比并畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖

i總＝i定i變; i變=i總／i定

假定設(shè)計(jì)的變速箱為三聯(lián)滑移齒輪；

④確定變速箱里各對(duì)齒輪的齒數(shù)；

⑤ 驗(yàn)算滾筒的轉(zhuǎn)速；

⑥ 驗(yàn)算三聯(lián)滑移齒輪齒數(shù)差；

⑦ 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

① 壓緊彈簧的計(jì)算

② 操縱力的計(jì)算。等等。

四、 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1張，零部件圖（工作圖）2張。

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(lèi)型），操縱手柄的安置，安全性、鎖緊件的牢固性等等，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(xiě)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。

五、 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)要裝訂成冊(cè)，書(shū)寫(xiě)要簡(jiǎn)明、整齊，一律用鋼筆書(shū)寫(xiě)。鉛筆繪圖，圖號(hào)與文字?jǐn)⑹霰仨毞稀?/p>

設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)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(lèi)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(wèn)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）。

１、其它

２、參考資料。

六、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排

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

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

一般用途的標(biāo)準(zhǔn)尺寸

3 4 5 6 8 10 12 (14) 15 16 18 20 22 24 25 28 30 32 35 38 40 42 45 48 50 52 55 60 62 65 (68) 70 72 75 80 85 90 95 100 105 110 120 125 130 135 140 145 150

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(shuō)用一種精度的孔，而用另一種精度的軸。 如：H8,H9/h11 H8,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)、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(xiāo)上�；S制只用在特殊情況下。

三、參考資料：

1、木工機(jī)床

2、木材切削原理與刀具 3、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 4、工程力學(xué) 5、機(jī)床設(shè)計(jì)

6、液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè) 7、機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 9、木工機(jī)械

10、國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)（最新）

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