E-305S木工铣床的结构方案设计及动静态性能分析(2)
4.2 分析的理论依据 26
4.3 主轴系统的静态分析 26
4.4 主轴系统的动态分析 27
4.5本章小结 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献33
图1 主轴 35
图2 过渡轴 36
图3 同步带大齿轮 37
图4 同步带小齿轮 38
图5 主轴装配图 39
1 引言
本课题的研究对象为E-305S木工铣床，完成整机的方案设计和和部分零部件的动静态性能分析。木工铣床按木材的进料方式，能划分为人工进给和自动进给；按照加工时主轴的数量能划分为单轴铣床和多轴铣床；按主轴在铣床的安装部位能划分为上轴和下轴、立式和卧式铣床[1]，本铣床为单式下轴立式铣床。E-305S木工铣床是一个新型的带数控装置的木工铣床，主要机械部件有床身、台板、推台、主轴部件、主轴升降装置、主轴倾角装置以及铣刀保护装置等组成，木板材料是以台板和推台为基面，人工推动木板材料经过铣刀切削区域进行加工，可以进行各种榫口、槽、花色木线条等成型加工，可用于家具、木质模型和装潢等木材加工行业[2]。
1.1 选题依据和背景
木工机床行业是我国四大主要机床工具行业( 金属切削机床、金属成形机床、铸造机械、木工机床) 重要组成之一，它为基础制材业、家具生产业、建筑装潢业、人造板加工业、船舶及车辆等行业提供机床和刀具等装备[3]。
木工机械的最初发展可以要归功于英国工匠赛缪勒•本瑟姆，他被称作木工机械之父，他先后发明了平刨床、木工铣床、开榫机、圆锯机等木工机床，这些装备使得木工机械的发展步入了全新的发展时期[4]。而在我国，在解放之前，木工行业加工所用的器材大部分都是从其他国家购买的，国内基本上没有可以制造木工机械的工厂，直到解放之后，我国才在东北建立了第一家专门生产木工机床产业的企业。新中国成立后，随着国家建设的需要，木材制品需求大增，我国的木工机械生产企业不断地增多，木工机械行业也发展了起来[5]。
在2008年金融危机之后，国内外的木工机械发展出现了不景气的情况，而随着中国经济的发展，国内的木工机械行业出现了复苏，而国外的企业却持续低靡。在2012年，米兰举行的木工展在惨淡的参展量和观展量下落幕。而与之对应的北京木工展人头攒动，意大利和德国著名的木工企业也加重了对中国市场和中国木工企业的重视[6]。虽然我国的木工机械的发展遇到了很好的机遇，但我们木工企业产品技术创新能力差的弱点还是存在，这就需要企业养成良好的自我创新意识。本课题通过对南京海威机械有限公司的E-305S木工铣床进行整体方案设计，并对关键零部件进行设计和强度理论分析，同时利用有限元软件对其进行动静态性能分析，最终研究其静力状态下的变形情况以及动态特性下的振动情况，找出可能存在的不足，保证铣床的加工性能及切削精度[7]。
1.2 相关研究
本课题为木工铣床的分析，由于木工铣床的相关研究较少，且木工机床与普通机床的研究类似，本节主要对有限元法和有限元在机床中的应用进行相关叙述。
1.2.1 有限元法的发展和研究
1.2.2 有限元法在机床分析方面的应用
1.3研究内容
本文就E-305S木工铣床设计过程中所需注意的问题进行了研究，并在以下几个方面对机床的结构设计和结构分析进行了叙述：
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