03 2024-03

时间:2024-12-23 05:15:54

必一体育:毕业设计（论文）-木料切割机设计

　　摘要木工机械是在家具和建材及装修行业内非常重要的基础性步骤，木材切割机是以木材加工过程为主要工序的重要工具，在各种木材加工厂随处可见。本课题就是设计一台木材切割机，用来进行木材的粗加工过程中的切割。该圆盘锯机主要由机架、工作台、锯轴、切削刀片、导尺、传动机构和安全装置等结构组成。本文通过比较，最终的设计方案针对木材切割机的结构特点进行设计，确定单侧皮带轮传动的运动方式。然后圆盘锯主轴的截面特性，并对主轴和支架的强度、刚度进行了校核验算。以保证所设计的木材切割机满足使用要求。关键词：木材切割;锯片;主轴;机架

　　1绪论1.1木材加工综述木材加工（woodprocessing），是以木材为主要原料的一种机械和化学加工方法同时又加入了人类的工艺。在森林工业中，木材加工业和林业森林采伐和运输的作用是非常明显的，木材的加工会有很多重要的工艺和特点。结合机械工程和热工学等各种应用，化学结合木材加工的工业技术，对于各类木材加工工业进行多种多样的变化，所生产出来的木材结合多种专业的综合性学科，可以具有重量轻，比重高，弹性好，耐冲击等的特点，其纹理和色调是非常美观的，加工后的材料是比较重要的木材原材料其能耗低，污染少，资源利用率比较高。而现有的产品实际上有很多已经运用到家具，车船，船舶，工艺美术，建筑材料等等领域之内，木材的再造加工体系包括人造板胶合板，目前的工业体系成为了一种非常完善的独立的工业体系。中国在石器时代已以石为刃,刳木为舟,开始了木材加工的历史。青铜时代，出现了锯条的雏形；春秋时期相传鲁班发明墨汁、角尺等多种木工工具。秦汉之际,木工工具种类益多,锛、凿相继发明。北魏时贾思勰在《齐民要术》中对木材的加工和利用均有论述。沿至唐、宋，已采用锯开、气干、拼合、包封等较为复杂的技术制造木柱，并有了提高木结构稳定性的蒸煮和干燥处理方法，以及加楔、留缝技术。明代家具以其结构精巧、造型简朴驰名中外。欧洲在1348年出现框锯，早在18世纪欧洲的木材加工基本上处于手工的操作阶段。但是到了文艺复兴阶段，欧洲木制品的镶嵌工艺得到了长足的发展，木材的使用和木材的质地都受到了非常大的重视，法国在18世纪初、中期发明了单板旋切机和刨切机。19世纪中叶，首先在德国建成胶合板厂。20世纪20年代初，出现了以人造板为基础的新型工业门类。它与制材、木制品工业组成木材加工工业的3大分支工业系统。到40年代,木材加工进入综合利用阶段。60～70年代人们广泛的使用了人造板，在迅速增加产量和质量的同时，注重对于产品的美化作用。欧洲很多国家利用了木材的切割工艺，化学工艺和品种及特点等，在木材综合使用技术日臻完善的过程中，木材的很多切割工艺和特点都受到人们的推崇，如制材、木材切削、木材干燥、木材防护、木材胶合、木制品制造工艺、人造板制造工艺、木材改性和木材表面装饰等。而是中国的木材加工业开始日益丰富和完善，外商在中国建立了很多机械化的制材厂，地板，门窗，房屋建筑成为主要的木材加工对象；20世纪初又设厂生产胶合板。从50年代中期起，胶合板等生产发展开始向纤维板表面材料堆积型的耗材发展同时，在综合使用方面展现出非常强劲的现代化发展势头。木材加工技术包括木材切削、木材干燥、木材胶合、木材表面装饰等基本加工技术，以及木材保护、木材改性等功能处理技术。切削有锯、刨、铣、钻、砂磨等方法。由于木材组织、纹理等的影响，切削的方法与其他材料有所不同。人们通常会对木材进行干燥处理，如果木材在使用的过程中出现了很多新的问题，那么其板材的制作方法可能会对人们的下一步工艺产生比较大的影响。其他木质材料如单板、刨花、木纤维等的干燥，都分别是胶合板、刨花板、纤维板制造工艺的组成部分。木材胶粘剂与胶合技术的出现与发展，包括各种层积木，胶合木以及其他产品，都会对于木材本身的技术产量和技术水准产生新的影响。人们最初对于木材表面涂有涂层，希望能够保护木材，对于传统的铜油来说，新型的材料具有更好的作用。人造板在防止燃烧防腐等方面具有更好的收效，木材的批制作也因此得以大大提高产量，系用相应药剂经涂刷、喷洒、浸注等方法，防止真菌、昆虫、海生钻孔动物和其他生物体对木材的侵害；或阻滞火灾的破坏。木材的性能改良是为了提高木材的本身物理和力学特性，目前在加工和使用的过程中，由于不同的树品种展现出不同的品质，木材的工艺和加工特性也被人们所熟知。1.2国内外发展现状木材切割机机是以圆锯片为道具，使之做连续的旋转运动，完成锯割原木或板材的木工机床。人类在古代就开始使用锯齿形工具锯割木材。1777年荷兰人首先制成了木工圆锯机开始以旋转的方式锯割木材，至今已有200多年的历史。木工圆锯机被广泛应用在原木、板方材的纵剖、裁边和横截等锯割工序上，也有将木工圆锯机作为主锯机进行制材生产的。1）木材切割机机的分类木材切割机的种类是比较多的，按照切割的纤维不同可以分为横向和纵向，也可以分为万能木工切割机；同时按照加工工艺的特点不同，又分为原木的切割机、再次切割机、裁片切割机、切割机根据锯片的数目多少可以分为单片机、双片机以及多片剂，各种不同的类型，在实际的工作中都会被多种使用。2）木材切割机的特点木材切割机的优点是：结构非常简单，造价也比较低，在维护和保养方面速度比较快，在切割的速度方面可以适用于各种各样的木材，而且切割机的不管是比较统一的，切割出来的断面也是比较整齐的。因此，在制材和细木工作业中用途最广泛。木材切割机的缺点是：锯片工作稳定性差、锯路比其他类型锯机锯路宽，锯屑多，木材损失量大，锯材尺寸精度低，出材率比带锯低；受锯片直径约束，不宜锯割直径超过50cm的大径原木，修锯技术复杂。20世纪70年代以来，随着工业的发展和科学技术的进步，数显、数控和电子计算机技术的采用，减小锯片厚度，提高锯片稳定性等新技术的开发、研制和应用，使木工圆锯机的生产效率、自动化程度、加工精度和操作性能都提高到了一个新的水平。3）木材切割机的主要技术参数（1）锯片直径锯片直径是木工圆锯机的主参数。通过它可以确定加工木料的厚度（或锯路的高度）。通常木工圆锯机所用的锯片直径是300～900mm，最大圆锯片直径可达1800mm.（2）锯轴转速和进给速度一般木工圆锯机的锯轴转速在900～3000r/min，机动进给速度在10～100m/minn。圆锯片直径一定，锯轴转速越高，切削速度越高，切削速度和进给速度要合理分配，否则将影响木材切割机的生产效率和加工木料的质量。部分国产圆锯机的主要技术参数见下表1。表1部分国产圆锯机主要技术参数木材切割机是用于木材切割的设备，其主要作用是对各种形状的木材原料或粗料进行切割。木材切割机又称圆锯机，其构造简单，安装容易，使用方便，效率较高，应用比较广泛。但是它的锯路高度小，锯路宽度大，出材率低，锯切的质量较差。主要由机架、工作台、锯轴、切削刀片、导尺、传动机构和安全装置等组成。按锯剖方向，圆锯机分为纵剖圆锯和横截圆锯；按工艺要求分为原木圆锯机、再剖圆锯机、裁边圆锯机和截断圆锯机；按锯片数又分为单锯片、双锯片和多锯片圆锯机。纵解圆锯机：纵解圆锯机主要用于纵向锯割板材、板皮和方材，适用于建筑工地和木材加工配料用。通用，由机身（工作台）、锯轴、锯片和防护装置等部分组成。横截圆锯机：横截圆锯机用以将长料截短，适用于工地制作门窗和截配模板，工厂主要用于截配门窗和家具的毛构件。横截圆锯机又有推车截锯机和吊截锯机两种形式。圆锯机的特点：圆锯机传动机构和切削工具简单，安装使用方便，投资少，易于维修，既可以纵剖又可横截，在制材中应用较为广泛。其缺点是稳定性差，加工质量低，不适宜锯解大径级原木；圆锯片较厚，出材率低，耗电量大，劳动强度大，安全性差。目前随着我国经济的发展，我国木工机械行业最近几年来迅速木工的机械产品的出口量增长也比较快，这些生产和出口的木工机械种类是比较繁多的，但是存在着一个问题，大多数都是低端产品和低价位设备。而新型设备的生产和技术都不规范，基本依靠从国外进口，这是我国与木工机械设备制造强国的主要差距所在。随着世界经济的发展和世界经济的复苏，机械设备制造业迎来了又一个快速发展的时期。国外木工机械行业发展迅速，各木工机械设备制造国除供应本国木材行业使用外，还大量出口。目前，在木工机械行业处于世界领先地位的是德国和意大利，而我国在相关技术方面与世界发达水平有一定的差距。4）木材切割机的发展趋势（1）产品质量、技术和设备可靠性不断提高；（2）产品种类越来越齐全；（3）小型机械设备受到广泛欢迎；（4）设备的数控化程度越来越高；（5）用于新产品研发、技术创新的资金不断增加。1.3课题分析1.3.1设计内容及要求本课题的任务就是设计一台木材切割机，用来进行木材的粗加工过程中的切割。该圆盘锯机主要由机架、工作台、锯轴、切削刀片、导尺、传动机构和安全装置等结构组成。具体圆锯机的相关尺寸可以根据根据市面上销售的相关产品和互联网资料获得。于是，自己确定的圆锯机相关尺寸有以下几条：额定电压：380V额定频率：50Hz锯片规格：350×30×4mm最大切削厚度：80mm工作台面的尺寸：1100×800×800mm1.3.2研究方法1）实体调研对压力机的发展历程及种类进行调查，了解现有的压力机可以实现的功能，及其所能达到的功效。2）查找文献研究查找所设计的压力机相关的研究成果，对其结构造型、工作原理和设计参数等有用信息进行研究分析。3）比较研究将之前调研和查找的相关压力机进行资料整合，分析其各自的优劣点，并将自己的设计构想与之研究比较。1.4完成方法和技术路线)思考、继承、发展，与此同时非常仔细的查阅以往的资料，学习他人的经验和设计成果，要做到“去其糟糠取其精华”。根据具体的要求，只有大胆革新才能够创造出非常良好的作品。(2)多方面的考虑到木材和机械零部件刚度之间的适应性，对于其实用性，工艺性，经济性和维护性的要求进行多方面的考证。进行市场调查与资料的采集、设计准备并且了解任务书，了解具体的设计要求，对于工作条件和设计内容进行综合性的了解，在查阅相关文献和实例经验之后，准备好材料。对木材切割机结构、工作原理、性能特点进行详细论述。对木材切割机进行简述，对木材切割机的结构进行研究。了解任务书和设计意图，明确任务书的模型，了解对象的性能结构和公益性，查阅这方面的资料，准备各类设计所需要的素材，工具，拟定计划。在保证设备安全平稳运行的前提下，达到经济、环保、高效的目的。3)使用标准和规范这种设计和使用的规范及标准，主要是希望能够增强零件的互通性，节省设计的时间对于国家的标准和部门的范围，一般需要严格遵守其标准，在设计工作量方面也应该进行考虑。设计中采用标准或规范的多少，是评价设计质量的一项重要指标。因此，毕业设计的时候必须要尊重国家标准和企业标准的规范化要求，尽可能采用规范的方法来帮助其使用。工作路线)设计准备了解设计任务书，明确设计意图，对于所有的工作条件和设计内容以及实物，多征询相关人员的意见，了解对方的性能，在结构和工艺性方面做好各方面的准备，素材和案例以及记录也是非常重要的。2)木材切割机草图设计绘制木材切割机，所有的装配图对于木材切割机的总体结构和部件设计应该了然于胸。3)编写设计说明书尊重并且记录下整个设计的主要计算要求和技术性的说明。本设计通过对于机械部件和自动化专业4年所学知识进行整合，希望能够完成一个特定的功能性要求，对于木材切割机的设计需要能够展现出机械自动化设计和自动化专业设计水准，同时在考量实践动手能力和专业精神方面应该具有更好的态度，在有强针对性和明确性的目标指导之上做好整个设计工作。本木材切割机主要与小型木材加工形成生产线，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、高效化。我国的木材加工制造业正在快速而长足的发展，所有的加工工厂如果能够满足数控机床及加工中心的加工工程需求，那么其工程的安装和帮助将会对于工业化的发展起到很显著的推动作用，木材切割机和木材切割机的生产线必须要满足卸载加工工件的要求，从而大程度上减少工作的时间，降低工作强度，提升工作的品质。此次毕业设计已经考虑到了设计任务所需要的根本。