毕业设计方案参考内容及格式-共同1

毕业设计方案题目液压夹紧卡轴箱旋切机设计

学院机械工程学院

专业机械工程及自动化

班级机自0704

学生

学号

指导教师

二〇一一年四月十一日

学院机械工程学院专业机械工程及自动化

学生学号

设计题目液压夹紧卡轴箱旋切机设计

一、选题背景与意义

1. 国内外研究的现状

随着世界经济的发展，特别是建筑、家庭装修、包装业的发展，整个世界对木材的需求量越来越大，而木材的生长速度远远赶不上这一发展的要求。与此同时，新材料、新工艺、新技术、新的设计设计与理论方法的不断出现，木材作为被广泛使用的材料，越来越受到人们的重视，而木工设备也随之不断的发展。木材是家具和建材行业不可或缺的材料，但现实告诉我们，由于先前人们对资源的浪费，全球的原木资源正处在匮乏的阶段。所以，合理利用有限的资源，走可持续发展的道路迫在眉睫。

要实现资源的有效利用，就要提高我们的技术和设备，实现木材加工的高效生产、低能耗、节约生产成本等。近些年来，我国的木材设备虽然得到了高速发展，但是我们不得不面对现状：我国设备产品水品低、性能差、可靠性不高、不适应现代农林科技、家具业发展的需要；科技基础薄弱，自主开发能立差；私营小企业较多，仿制现象较严重，科技人员少，严重制约了木工企业的科技发展；企业装备陈旧，工艺落后，自动化程度低；产品设计只停留在以经验和模拟为主的传统设计，现代设计理论方法很少在设计中体现。而改变这一切的关键在于在木工设备中使用现代设计方法。减小木芯直径, 提高生产效率和单板质量一直是木单板加工行业追求的目标, 同时也是单板加工设备制造业努力的方向。在80年代初期, 芬兰、美国、意大利、加拿大、日本等国就开始了这方面的潜心研究, 并先后在美国考埃公司、意大利克里蒙娜公司、芬兰劳特公司、日本名南公司相继推出了适用于小径木旋切的新设备和新工艺。这些公司新采取的关键措施大致是: 改进旋切机刀架结构及采用旋刀角度自动调整系统; 改进单板厚度控制系统,包括采用滚柱压尺和引入计算机控制; 改变旋切驱动形式, 采用外圆驱动, 辊筒驱动等。如芬兰劳特公司采取新的措施后, 已取得了令人满意的效果, 推出的新旋切机每分钟可旋8根木段, 木芯直径小到65mm, 旋切速度达到300m/min。

目前，世界各国都在不断的引进、选用、开发新技术和新设备，努力改善对木材资源的合理利用，中国是资源大国，更要加强对资源的节约利用观念，使我国的加工水平提高，这样不但能保护环境，降低木工机械的加工成本，节约成本，还能够把节约来的大量资金运用到技术开发和科研中去，使企业不断的达到世界领先水平。

面对当前全球资源严重枯竭的现状，我们每一个人都有责任为我们的家园尽一份力量，我们

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要不断的努力，学习，研究，勇于创新，创造出更优秀的产品来造福人类。

2. 选题的目的和意义

我的设计题目是：液压夹紧卡轴箱旋切机设计。这个题目涉及到了我大学四年所学的所有专业知识，包含了齿轮、齿条、轴、轴承、箱体和导轨等很多方面的知识，我要设计的旋切机和传统旋切机不同，传统旋切机大多是无卡轴旋切机（辊子压紧）和机械夹紧旋切机，我要设计的旋切借用液压系统来设计卡轴箱，不仅具有摩擦力小、噪音小、耗电量小等优点，而且切削精度高，对木材的利用率也高。当前世界的木材处在极度短缺的阶段，充分利用每一段木材，都将对环境有着极大的意义。另外，我也喜欢这个课题，希望通过这次设计能够提升自己对所学知识的的利用能力。

二、设计内容

设计内容研究：本机属于木材加工机械，其工作是将一定长度的木段，沿圆周方向旋切加工，制成一定厚度的连续的单板带。为家具制作、室内装修所用的层压板提供板坯原材料。采用液压加紧的方式进行切削，是现代木工业的发展趋势，它符合节约资源的目的，一直以来，减小木芯直径，提高生产效率和单板质量是单板加工行业追求的目标。该机的设计要求和设计参数如下：设计要求：整机结构合理、操作简便、性能可靠、成本低、生产效率高。

设计参数：主轴转速：35转/分

剥制板坯厚度：1— 2毫米

木段长度：1000 (毫米)

料芯最小直径：70-90 (毫米)

最大的旋切直径：φ500 (毫米)

外形尺寸（长×宽×高）：3350×1480×1340 (毫米)

预期研究结果：预期方案图在后面的设计方案中，液压夹紧卡轴箱一般分为单卡和双卡两种，单卡轴通常又可分为两种：卡轴和活塞杆做成一体；卡轴和活塞杆分成两段。前者尾端直接直接插入于油缸内，活塞内装一对圆锥滚子轴承，避免活塞随同卡轴一起旋转，影响活塞密封件的使用寿命；后者卡轴和活塞之间用滚动轴承间连接，这样，当卡轴旋转时活塞和活塞杆均不旋转，故密封简单可靠。旋切机的主传动系统是使被旋切的木段产生连续的旋转运动，主传动系统一般包括主电动机﹑离合器﹑中间传动机构以及卡轴的驱动齿轮和链轮。为了能够切出不同厚度的单板，旋切机的进给机构通常需要多种变速级数，设计中要予以体现。为了消除丝杆与螺母之间的间隙，保证旋切精度，可采用双螺母结构。进刀座由定比传动齿轮，丝杆螺母机构和主滑块等组成，刀床的快速进退由电机控制，进刀机构动力从机头主轴套引出通过一对啮合齿轮和一组挂轮以及离合器传递给进给同步轴，使刀架实现进刀运动，同时，脱开离合器起动快进电机可使刀架快进快退。油路系统是很重要的部分，夹紧木段时要有较高的压力，但在旋切时压力应较小；左右卡轴作轴向运动时，油路系统要保持同步，使木段夹持在中间位置；卡轴的轴向运动速度具有

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高速和低速两种，高速使卡轴迅速向木段靠近并初步夹紧木段，慢速用于进一步夹紧木段，这样可以减少木段装卸时间，又降低了功率消耗。

这次设计不同于以往的设计：本次设计和绘图时不但加大了手工绘图量，而且还有计算机绘图。所以个人对软件的熟练应用程度将直接影响到设计的效率和成果；进行设计前应对当前卡轴式旋切机的进给机构有较深刻的了解，对液压系统有较深的认识，熟练掌握其原理和结构，这样才能正确确定方案，顺利完成整个设计工作。所以必须先学习现有机械的结构及其缺点，并做出合理的解决方案。每个机床都有优点和缺点共存，作为设计者应尽量发挥它的优点，补足它的缺点，这样才能在本领域中有所突破。

三、设计方案

旋切机主要有木段定心系统、上木机构、主传动系统、进给箱及传动系统、左右卡轴箱、刀床、防弯（驱动）机构、卷板机构、木芯及单板输送机构等。本次设计采用下图中所示的方案，木段作定轴旋转运动，旋刀作直线进给运动，刀刃平行于木材纤维而作垂直木材纤维长度方向上的切削运动进行切削，进给机构动力来自电动机，为了能够切割不同厚度的板材，采用变速系统调节进给速度，主轴箱内的轴与皮带轮电机相连，主轴箱控制进给速度。在木段的旋转运动和旋刀的进给运动之间有严格的运动关系。为了旋切出平整、光滑、厚度均匀的单板，旋切时必须选择合适的切削条件。为提高出材率，减小辅助时间可以考虑内外液压双卡轴结构，但是这种结构较复杂，加工同心度高，缸盖和活塞处易漏油。设计精度要求高，难度大。切削条件主要是角度参数、切削速度、旋刀安装位置、压尺安装位置，而这些条件要根据木段的材质、直径、单板厚度和机床精度等来决定。

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