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创新设计训练

时间:2016-04-28


“大学生创新创业训练计划”

题目

项目名称:龙门刨床双向刨削创新设计 申 请 人:李博 专业班级:09 机自 联系电话:15142007237 完成日期:2012 年 8 月 23 日

项目简介

本设计针对传统的龙门刨床的空行程和工作效率低下这两个致命的缺点, 进行大 胆的机构创新改革, 应用机械传动原理, 重新整合机械传动机构, 使改进的龙门刨床, 变单向刨削为双向刨削,而且结构简单,制造容易,大大降低能耗、提高生产效率。

项目背景: 传统的龙门刨床,都是靠单方向刨削工作,也就是滑枕在一个往复运动中,只有 一个方向是有用的(即刨削)行程,而回程是空行程,不作刨削工作。虽然靠传动的 急回特性可以缩短空行程的时间,但是也只是个改善,没有从根本上解决加工效率低 下的问题。正是因为有空行程和工作效率低下这两个致命的缺点,导致龙门刨床在工 业生产中的应用受到极大的限制,远不如铣床受欢迎。如果龙门刨床能消除空行程, 变单向刨削为双向刨削,定会因为大大降低能耗、大大提高生产效率而倍受欢迎,从 而带来极大的经济效益和社会效益。因此,开发研制双向刨削龙门刨床乃是科技进步 和现实生产的需要。

研究现状: 根据查询检索到的资料,目前国内外尚没有见到双向刨削龙门刨床方面的报道。 几年前我们对牛头刨床进行双向刨削的成功设计, 实现了刨床所应具备的优质高效低 耗的设计理念和目标,它为龙门刨床的双向刨削改造积累了宝贵的经验,最终会使刨 削机床以其优良的性能, 卓越的生产效率在机械加工设备行列中占有比以前更重要的 地位,增强它与铣床之间的竞争力,大大拓宽了它在机加行业的应用市场。

项目内容、研究方法、简图、创新点、预期成果

项目内容: 传统龙门刨床工作时是慢进(刨削)快回(空行程) ,单向刨削。该项目最终目 标是对传统的龙门刨床进行改造,实现龙门刨床的双向刨削,即实现龙门刨床往复行 程具有相同的工作形态和运动形式。因此,该项目的研究内容首先要为工作台滑枕的 往复运动提供一个始终相同的作用力和等速运动;其次,要实现双向刨削。 研究方法: 采用实验法和测验法。 通过设计, 完成样机的制作, 在样机实验和测试的基础上, 加以改进和完善,以达到预期的设计要求。 1. 对于第一项研究内容,通过设计一套机械传动机构来对工作台进行改造,实 现为工作台滑枕的往复运动提供一个始终相同的作用力和等速运动; 2.实现双向刨削的方法有两种:一种是采用电动转位刨刀,即夹持刨刀的刀架在 电动机的拖动下能实现 180°转位, 每当刨刀刨完一个行程后, 在控制信号的指令下, 电动机工作,使刨刀转动 180°,待回程时,便可以进行反向刨削。 另一种是采用机械传动双刀工作式,即在刀架上背靠背装上两把刀,两刀位于滑 枕运动方向的同一直线上,同一高度,在一套杆机构的作用下,当一个方向刨削时, 一把刀工作, 另一把刀微微抬起, 当换向回返时, 原工作刀在杆机构作用下自动抬起, 而前述抬起的刀放下至刨削位置。杆机构的动力源来自于主传动机构--大直齿轮。两 种方法都是可行的,但后一种方法更简单,更可靠,优于前一种。 简图:

创新点: 通过设计出一套结构简捷的机械传动机构和可变位式双刨刀刀架来实现龙门 刨床的双向刨削,工效增倍,无空行程。 预期成果: 1.通过设计出一套结构简捷的机械传动机构和可变位式双刨刀刀架来实现龙门刨床 的双向刨削,工效增倍,无空行程。 2.应用双向刨削龙门刨床的新技术,首先可以对现有传统龙门刨床进行技术改造,使 现有的老设备增添新的活力,既经济又实用。此外由于新型的双向刨削龙门刨床具备 优质、高效、低耗的特性,必将增大国内外对它的需求,若能及早使这一科研成果产 业化,必将带来巨大的经济效益,同时也会产生良好的社会效益。最终会使刨削机床 以其优良的性能,卓越的生产效率在机械加工设备行列中占有比以前更重要的地位, 增强它与铣床之间的竞争力,大大拓宽它在机加行业的应用市场。


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