利用齒輪齒條行程放大機(jī)構(gòu)的新型木工橫截鋸

1、8 木材加工機(jī)械1998年第3期利用齒輪齒條行程放大機(jī)構(gòu)的新型木工橫截鋸© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, # 木材加工機(jī)械1998年第3期© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, # 木材加工機(jī)械1998年第3期(昆明市木器廠昆明 650200)徐躍龍© 1994-2010 China Academic

2、Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, # 木材加工機(jī)械1998年第3期© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 9 木材加工機(jī)械1998年第3期1.板材2.滾倚3.固定工作臺(tái)4.主軸抽承座、皮帶輪程是齒輪平移速度和行程的2倍。而此時(shí)齒輪中心 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：尺寸范圍齒輪位移齒輪速度因加工出口徑向板材.急需一臺(tái)機(jī)械進(jìn)給的直 線運(yùn)動(dòng)橫截鋸。要求能加工最大截面尺寸為450 X 80mm

3、 .長(zhǎng)為4m的板材。并要求截口光滑平直，加工 效率高。設(shè)計(jì)制作時(shí)間不超過一個(gè)半月。2傳統(tǒng)機(jī)械進(jìn)給的直線運(yùn)動(dòng)橫截鋸主要用于大量 生產(chǎn)或流水線作業(yè)中。機(jī)床鋸片的主切削運(yùn)動(dòng)一般 由專用電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)。大多采用曲柄搖桿往復(fù)運(yùn) 動(dòng)機(jī)構(gòu)并配臺(tái)刀架作自動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)以達(dá)到加工 目的。這類機(jī)床除機(jī)械傳動(dòng)外.還有采用液壓傳動(dòng) 系統(tǒng)裝置的c釆用曲柄搖桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)存在結(jié)構(gòu) 龐大往復(fù)刀架及刀座需用鑄件加工復(fù)雜成本髙， 制造周期長(zhǎng)等問題。如采用液壓傳動(dòng)裝直.存在液 壓件密封技術(shù)、油污染等問題?；谝陨峡紤].初步擬釆用將電動(dòng)機(jī)及圓鋸片 主軸軸承座裝在小車上。小車上一邊裝有兩個(gè)平 輪、另一邊裝有兩個(gè)導(dǎo)向槽輪。用曲柄連桿機(jī)

4、構(gòu)推 動(dòng)小車作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以達(dá)到加工目的。但是由于鋸片 的直線運(yùn)動(dòng)行程大于600mm則需曲柄長(zhǎng)度大于 300mm其旋轉(zhuǎn)直徑才能大于600mm .從而導(dǎo)致結(jié) 構(gòu)龐大。另外還受限于工作臺(tái)面髙度而無法直接采 用此種結(jié)構(gòu)方案。3通過反復(fù)研究.最后決定采用了曲柄連桿齒輪 齒條行程放大機(jī)構(gòu).較好地解決了這個(gè)問題。原理 圖如圖1所示。4進(jìn)給電機(jī)14經(jīng)三角帶通過蝸桿蝸輪減速器15 帶動(dòng)曲柄13轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)連桿12推動(dòng)齒輪17與上下齒 條8和16嚙合作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。下齒條16固定在床身 上上齒條8固定在裝有導(dǎo)向槽輪的小車上。小車在 一條平道軌和一條梯形導(dǎo)軌上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。小車上 所裝反背輪W是為了克服切削工件時(shí)工件對(duì)小車 的反

5、作用力c當(dāng)曲柄13以角速度W勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由 于此機(jī)構(gòu)具有行程放大作用.小車的平移速度和行 收稿日期1997- 12- 245.、11.小車車輪 6.圓鋸片7.三角皮常8上齒條9帯輪 10.主切削電機(jī)12.連桿 6曲柄14.進(jìn)給電機(jī)15.竭桿娟輪誠(chéng)速器16.下?lián)魲l 門.齒輪反背輪XY & =t<A =tS=Y 1 + 與 CO0 -E si 16 片cos® kz 4斗丿v =yw silt) -£co0 + 牛sin弓齒輪加速度 a =yw co6 +£ siiO +Acosi) 齒輪行程H = (L + 1)，訂主丄門2訂寸 在設(shè)計(jì)中為了避免純剛性傳

6、動(dòng)鋸片的主切削 運(yùn)動(dòng)和減速器的傳動(dòng)均采用了三角皮帶傳動(dòng)。既保 證了所需切削動(dòng)力和進(jìn)給動(dòng)力的傳動(dòng)又利用皮帶 傳動(dòng)的相對(duì)滑移性在機(jī)床意外超載時(shí)能起到緩沖的作用。在一般較接式直線運(yùn)動(dòng)橫截鋸中鋸片的直 線運(yùn)動(dòng)精度很低。在本例設(shè)計(jì)中由于采用了槽輪導(dǎo) 軌和可調(diào)式反背輪結(jié)構(gòu).較好地保證了鋸片的直線 運(yùn)動(dòng)精度。在電控制方面.我們采用安全腳踏開關(guān) 點(diǎn)動(dòng)控制小車的往復(fù)運(yùn)動(dòng)并用聯(lián)鎖裝直來控制鋸 片的主切削運(yùn)動(dòng)。即必須在鋸片運(yùn)轉(zhuǎn)正常后小車才 能作進(jìn)給直線運(yùn)動(dòng)。避免由干誤操作在待加工狀態(tài) 時(shí)鋸片未動(dòng)而小車運(yùn)動(dòng)造成機(jī)床損壞或其它意外事(下轉(zhuǎn)22頁(yè))© 1994-2010 China Academic Journ

7、al Electronic Publishing House. All rights reserved, 22木材加工機(jī)械1998年第3期四面下鋸法能夠多出完整板皮減少三角子，使 原木四邊部分能得利充分利用.從而提高綜合出材 率。凡鋸解厚板、中板、大方及偶數(shù)的中方均應(yīng)采 取四面下鋸法。截鋸不容忽視毛邊板梢頭在理論 上以截去拋物線髙度三分之一后再進(jìn)行收邊，出材 率最髙。在實(shí)際生產(chǎn)中還應(yīng)當(dāng)結(jié)臺(tái)訂制規(guī)格合理下 鋸.長(zhǎng)板皮鋸板時(shí)應(yīng)先鋸成毛邊板然后截掉梢頭 不得無故攔腰截?cái)嗔η蠛侠斫爻毕荼M量減少?gòu)U 材精確地按標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度截材保證成材尺寸。裁邊也 很重要邊皮鋸板應(yīng)先鋸成毛邊板然后裁邊.不要先 裁邊后鋸板c裁

8、邊時(shí)亦要考慮適當(dāng)?shù)拟g棱盡量出 寬板。削度很大的毛邊板.應(yīng)按小頭寬度一邊擠鋸 成長(zhǎng)板.然后將剩余的削度部分鋸成短的寬板或小 方。6 ,合理地減少壓料幅度或撥料寬度，提高研磨精 度也是減少鋸路提髙出材率的重要方法。帶鋸?fù)?常壓料后用鋰齒機(jī)研磨二、三遍即告完成這是不夠 的應(yīng)該在壓料后.再用齊料機(jī)（整料機(jī)）把兩側(cè)刃角 加固齒尖修齊使其料幅一致然后再用鋰鋸機(jī)粗磨 二遍精磨三遍這樣做不僅鋸材面精度高鋸尖酎 用鋸材輕快而且出材率可提髙。使用薄鋸條減 少鋸路，對(duì)提髙出材率極為明顯應(yīng)做到夏季使用薄 鋸松木使用薄鋸松雜原木分別進(jìn)鋸。7提高鋸機(jī)精度減少搖尺誤差目前跑車帶鋸機(jī)搖尺裝置均由手動(dòng)搖尺改為 電動(dòng)搖尺。電動(dòng)搖

9、尺中主要有按紐點(diǎn)發(fā)式機(jī)械進(jìn) 尺啟整角機(jī)和數(shù)控?fù)u尺三種。前者精度很差沒有 預(yù)選機(jī)構(gòu)制動(dòng)方法差往往尺碼過大，嚴(yán)重降低出 材率。如能推廣數(shù)控?fù)u尺實(shí)行按預(yù)選量定位進(jìn)尺， 解決好進(jìn)尺制動(dòng)慣量誤差.由普通的磁力抱閘逐步 改為取速電機(jī)進(jìn)尺、雙流制動(dòng)、離合器制動(dòng)、電容磁 制動(dòng)等。因此在現(xiàn)有的條件下通過提高制材出材率的 工藝背施.就有可能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上把出材率再提高 一步。© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, #木材加工機(jī)械1998年第3期© 1994-2010

10、China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, #木材加工機(jī)械1998年第3期（上接8頁(yè)） 故。55. 1為保證主軸旋轉(zhuǎn)精度，主軸軸承座采用厚壁 鋼管與板座用螺柱連接。軸承裝配位直采用一次走 刀貫通加工、磨削保證其裝配精度和使用精度。5. 2由于槽輪和導(dǎo)軌之間的運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)摩擦和相 對(duì)滑動(dòng)摩撩的合成摩撩（主要是因?yàn)樵诓圯喤c導(dǎo)軌 相接觸的切線上.不同半徑處槽輪的線速度不一致 造成）極易導(dǎo)致槽輪和導(dǎo)軌的磨損。為了減小摩擦 阻力延長(zhǎng)車輪和導(dǎo)軌的使用壽命導(dǎo)軌用45鋼制 作并經(jīng)表面淬火處理槽輪用45鋼制作并經(jīng)

11、凋質(zhì)處 理。53 在主要零部件加工安裝完后進(jìn)行試車.在起 動(dòng)和停止時(shí)，只要控制小車停在待加工極限位置附 近（這很容易做到）整個(gè)起動(dòng)、橫截、退回都十分平 能。圓鋸防護(hù)罩.齒輪齒條防塵盒等在試車后邊設(shè) 計(jì)邊制作。由于鋸片距齒條齒輪很近，鋸片切削下 來的木屑很容易飛入齒條齒輪之間，從而破壞齒輪 齒條的嚙合狀態(tài)導(dǎo)致機(jī)床不能進(jìn)行正常工作所以 解決齒輪齒條的防塵盒就成了比較莖要的問題。但 是由于經(jīng)過行程放大.上齒條的平移速度和位移同 鋸片一樣都是齒輪平移速度和位移的2倍。如將防 塵盒裝在小車上，在保證達(dá)到齒輪及下齒條防塵效 果時(shí)當(dāng)小車在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)終了時(shí)防塵盒伸出床身外 過長(zhǎng)且因懸皆過長(zhǎng)而穩(wěn)定性差.并由于其處于運(yùn)動(dòng) 當(dāng)中極易發(fā)生危險(xiǎn)。經(jīng)過多次試驗(yàn).最后采用防塵 盒一端與齒輪軸的兩個(gè)端頭較接在一起.另一端用 一個(gè)滾輪支撐住其內(nèi)上端。這樣，防塵盒能在保證 防塵效果的基礎(chǔ)上，以較小的速度和較短的位移運(yùn) 動(dòng)并且不會(huì)伸出床身外.較好地解決了這個(gè)問題。6由干整臺(tái)機(jī)床均釆用焊接件加工而成，加快了 制作進(jìn)度.在要求的時(shí)間內(nèi)完成了這臺(tái)橫截鋸的設(shè) 計(jì)制作。通過三年多實(shí)際生