BSG2213寬帶砂光機設(shè)計畢業(yè)論文

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1、BSG2213寬帶砂光機 The Graduation Design for Bachelors DegreeBSG2213 Wide Belt Sander摘 要 砂光機是利用磨具對各種板類，木制品構(gòu)件進行砂削加工的設(shè)備。砂光機在人造板和家具行業(yè)中使用面廣，需要量大，品種較多，近年來發(fā)展速度較快。砂光機的特點是適應(yīng)性強，能提高工作的尺寸精度，也能降低工件的表面粗糙度，是木材加工的重要機床之一。綜合了以上考慮之后，我將本次設(shè)計的題目定為BSG2213型單面雙砂架上砂式寬帶砂光機，履帶送料，輥式砂架定厚，壓磨式砂架精磨的組合。壓磨式砂架由接觸輥，壓磨器，導(dǎo)向輥和張緊輥組成。為了防止重心過高引起整

2、機振動，設(shè)計中將主電機置于下方，并通過皮帶傳動帶動驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)，使整機重心下降，有效增強了整機的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：寬帶；砂光機；壓磨式砂架；壓磨器；輥式砂架ABSTRACT Belt Sander is the equipment utilizing attrition tool for machining to every kind of board and woodwork component. The belt sander is widely applicated in the wood-based plate and furniture trade, the requirement is

3、 very large. The belt sander have lots of variety and develop fast in recent years.The sander have the characteristic of good adaptability, so it can improve the size precision of the work, take from the surface roughness of the work piece, becoming one of the important lathes of wood working. After

4、 integrate the consideration of above decided to design a machine named BSG2213. It has two sand belt shelves which locate on the up part of the sander, feed with track, and have the two kinds of sand shelves. To avoid too big vibrating from the gravity if it was located high, and the electrical eng

5、ineer drives the roller with leather belt. This design attaches a good stability.Key words: Wide Belt; Sander; Press Abrading Grinding Shelf ; Pressing Block; Rolling Grinding shelfI目 錄摘 要IABSTRACTII第1章 緒 論11.1 課題背景和研究意義11.2 砂光機的發(fā)展趨勢21.3 國內(nèi)外寬帶砂光機的發(fā)展動態(tài)31.4 本課題的立題依據(jù)41.5 本課題研究的內(nèi)容5第2章 總體方案擬定62.1 設(shè)計的總體原則

6、62.2 砂架的型式62.3 機架的設(shè)計92.4 升降系統(tǒng)102.5 吸塵系統(tǒng)102.6 清潔系統(tǒng)102.7 驅(qū)動系統(tǒng)102.8 接觸輥、張緊輥的具體設(shè)計102.9工作原理122.10本章小結(jié)12第3章 機床的結(jié)構(gòu)及工作原理133.1機床的總體結(jié)構(gòu)133.1.1機床的布局133.1.2機床的總體結(jié)構(gòu)143.2 機床的工作原理153.3 設(shè)計計算163.3.1電機的選擇163.3.2 帶輪的選擇173.3.3 軸承的選擇183.3.4 氣缸選擇193.4 砂光機的安全防護和潤滑193.5本章小結(jié)21第四章 主要的設(shè)計計算224.1概述224.2切削速度及接觸輥直徑的確定224.3電機功率的確定2

7、34.4軸強度校核244.5 軸承的校核與計算294.6電動機的校核計算314.7本章小結(jié)31第5章 本機的機構(gòu)特點和技術(shù)經(jīng)濟指標325.1 本機的結(jié)構(gòu)特點325.2 本機的技術(shù)經(jīng)濟指標335.3本章小結(jié)34結(jié) 論35參考文獻36致 謝38第1章 緒 論 1.1 課題背景和研究意義 砂光機是利用磨具對各種板類，木制品構(gòu)件進行砂削（或稱磨削）加工的設(shè)備。砂光機在人造板和家具行業(yè)中使用面廣，需要量大，品種較多，近年來發(fā)展速度較快。砂光機的特點是適應(yīng)性強，能提高工作的尺寸精度，也能提高工件的表面粗糙度；能加工寬度較大的工件，也能加工窄的工件；能加工各種平面，也能加工各種曲面；能用于大量生產(chǎn)，也能用于

8、小批生產(chǎn)。目前，國外的砂光機越來越多的代替刨床加工。砂光不僅可以大大的減少刨刀造成的木材撕裂，節(jié)疤撕裂和表面損壞現(xiàn)象，也可以減少坯料尺寸5-10%，而且克服了刨床不安全，噪聲大等缺點。如將其和銑床，車床等組合，可連續(xù)完成成型和砂光加工。因此，砂光機成為木材加工的重要機床之一。砂光機的主要特點有： 1.具有“快削法”之稱。由于粘滿尖銳磨粒的磨具是一種多刀多刃的特殊切削工具，砂粒均為精選的針狀磨粒，其長寬比大于1.5，粒度均布，磨粒等高性好，可使全部磨粒同時參加磨削，對工件的砂削效率很高，帶式磨削的效率可達銑削的十倍左右。 2.具有“冷態(tài)磨削”之稱。由于現(xiàn)在的砂帶，砂紙大都采用靜電植砂工藝，所以磨

9、粒均直立于基底且鋒刃向上，定向整齊排列，磨粒間容屑空間大，磨粒與工件的接觸面積小，磨削熱產(chǎn)生少。尤其帶式砂光，磨粒散熱時間間隔長。磨削后的工件表面殘余應(yīng)力和表面硬化層的深度均大大低于砂輪磨削和輥式磨削，減少了工件的變形和燒傷。 3.具有“彈性磨削”之稱。砂光機在砂削過程中與工件的接觸大都為柔性接觸，有較好的跑合和拋光作用，且靜電植砂后的磨粒具有較小的負前角和較大的后角，即使對木紋較亂的木材表面進行加工也能得到好的表面粗糙度，不致于像刨切和銑削一樣將木材纖維撕裂或留下刨銑壓痕。 4.輔助時間少。對于寬帶式砂光機而言，工件在一次定位以后，可多次方便地更換砂帶；對于多個砂光頭組合而成的寬帶式砂光機，

10、工件可以在一次送料中通過各個砂光頭上不同粒度砂帶的連續(xù)砂削而得到精美的表面質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。砂光機主要包括以下幾大類： 1.窄帶式砂光機：主要用于家具行業(yè)中砂光家具板件，成型板件等；2.寬帶式砂光機（砂帶寬度大于600mm）:主要用于人造板行業(yè)和家具行業(yè)中定厚砂光和精細砂光如膠合板，刨花板，中密度纖維板，實木板，門窗框，家具板件等?；蚓鈫伟彖偘?，貼面板，油漆面等；3.盤式砂光機：主要用于木材廠和家具廠加工各種板件的平面和斜面；4.輥式（包括軸式）砂光機：主要用于木材廠和家具廠砂光各種板件（輥式砂光機主要用于加工平面或曲面，式砂光機可加工較小的平面，端面，斜面，內(nèi)曲面和外曲面）；5.手提式

11、砂光機：主要用于砂光或拋光板件的平面。1.2 砂光機的發(fā)展趨勢1.向高精度發(fā)展。為提高加工精度，各國都采取了許多措施：如提高接觸輥的制造精度和調(diào)整精度；提高輸送帶式工作臺的平度；接觸輥等回轉(zhuǎn)件都經(jīng)動平衡矯正；采用厚度微調(diào)機構(gòu)，加工厚度采用數(shù)字儀式或經(jīng)放大顯示；有的砂光機已能加工0.4mm厚的單板。2.向低粗糙度發(fā)展。砂帶橫向擺動方式趨于普遍應(yīng)用。許多砂光機上采用了電子控制砂帶的橫向擺動，氣墊式壓帶器，電子控制分段式壓帶器，采用大直徑地硬度接觸輥，附設(shè)精光輥等措施。3.向高加工能力發(fā)展。為了提高砂光效率,有的砂光機上采用大功率電機,高砂削速度(達40m/s),高進給速度(達75m/min),為提

12、高加工短工件和油漆面的能力,許多砂光機上采用真空輸送帶式工作臺,采用橡膠輸送帶,采用特制的進料壓管,壓板,壓靴式組合式進料裝置,采用各種軟質(zhì)壓帶器等。加工工件最短為100mm, 最薄可至2mm,厚度為3mm的一組工件也可同時加工。4.向高自動化程度發(fā)展。如工件自動定厚；實現(xiàn)定厚精砂自動轉(zhuǎn)換，采用電子程序控制壓帶器；砂帶和輸送帶自動對中等，近年又出現(xiàn)了微機控制的仿型砂光機。5.向安全和無粉塵方向發(fā)展。在各種砂光機上普遍采用高效的集塵除塵裝置，改善工作環(huán)境衛(wèi)生條件，保持工件表面的清潔。隨著中國改革開放帶來的信息技術(shù)，中國的木工機械廠家也開始研制自己的砂光機。國內(nèi)最早地木工寬帶砂光機研制廠家是牡丹江

13、木工機械廠，從一九八二年起參照日本菊川之技術(shù)生產(chǎn)出了BSG系列砂光機；然后青島木工機械制造總公司從一九八七年引進意大利DMC整套技術(shù)取得了成功，并逐步拓展成多規(guī)格和功能的系列化產(chǎn)品；其次蘇州林機廠引進德國BION之技術(shù)生產(chǎn)出重型砂光機，主要用于人造板生產(chǎn)線，隨后其精細類寬帶砂光機也應(yīng)運而生。就砂光機的生產(chǎn)起步來說，我國同國外先進國家相比約落后四十多年；就技術(shù)水品而言，由于起點較高，約落后十五年左右。在中國，砂光機的市場還是很大的，但面對國際市場的沖擊，還有價格低，功能全的中國臺灣木工砂光機的沖擊，使得國內(nèi)大陸砂光機的生產(chǎn)廠家變得較為嚴峻，而且我國砂光機的研制廠家都在紛紛上馬，使得砂光機市場競爭

14、變的更加激烈。隨著木材工業(yè)的迅猛發(fā)展，砂光機已成為木材加工和家具行業(yè)廣泛應(yīng)用的設(shè)備，砂光機的功能是：一、進行精確的幾何尺寸加工。即對人造板和各種實木板材進行定厚加工使厚度尺寸誤差減小到最小限度。二、對木制品零部件的裝飾表面進行修整加工，以獲得平整光潔的裝飾面和最佳的裝飾效果。前者一般采用定厚磨削的加工方式，后者一般采用定量磨削的加工方式。經(jīng)過廣泛的市場調(diào)研及實地考察，本次設(shè)計綜合考慮了產(chǎn)品性價比、應(yīng)用范圍、工藝性、國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀及個人能力，以下對立題過程進行簡要的分析。與窄帶式砂光機相比寬帶砂光機的砂帶寬度大于工件的寬度，且允許以較高的速度進給，其生產(chǎn)率高于窄帶式砂光機；此外，寬帶砂光機的砂帶比

15、輥式砂光機的砂帶要長的多，因此砂帶易于冷卻，且砂帶上磨粒之間的空隙不易被磨屑堵塞，故寬帶砂光機的磨削用量可比輥式砂光機。所以在平面磨削中寬帶砂光機幾乎替代了其他結(jié)構(gòu)的砂光機。寬帶砂光機的砂架的結(jié)構(gòu)有：一、接觸輥式砂架（如圖1.1圖a）；二、砂光墊式砂架（如圖1.1圖b）；三、組合式砂架（如圖1.1圖c）；四、壓帶式砂架（如圖1.1圖d）；五、橫向砂架（如圖1.1圖e）。后兩種的原理都是輥式和壓磨式的改進。輥式砂架的砂帶與工件之間是線接觸，砂削力大，一定程度上代替了刨的功能，但砂削質(zhì)量粗糙，只適合板材二次加工中的定厚及粗砂；壓磨式砂架的砂帶與工件之間是面接觸，接觸面大，砂削力小，適合于精砂光。此

16、兩者的作用相輔相成。綜合了以上的考慮之后，我將本次設(shè)計的題目定為單面上砂式雙砂架砂光機，其形式為輥壓組合式，履帶進給。為了砂帶的偏移問題，設(shè)計使用了糾偏裝置。為了減小整機振動，將主電機置于工件能下方，利用皮帶傳動帶動驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)。綜上所述，本機在設(shè)計過程中進行了充分的立題論證，從理論到實踐都符合設(shè)計的基本要求，因此依據(jù)客觀充分，使整機在性能和經(jīng)濟性方面符合客觀要求。1.3 國內(nèi)外寬帶砂光機的發(fā)展動態(tài)寬帶砂光機作為一種先進的技術(shù)手段，特別是其高生產(chǎn)率和完美的加工質(zhì)量深受用戶歡迎。七十年代后期，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和對外開放政策實施，國內(nèi)許多廠家通過各種渠道引進國外多種型式的砂光機。88年之前引進了來自

17、日本、意大利、德國、美國、英國、荷蘭、芬蘭等七個國家18個廠商超過200臺砂光機；89年以后，隨三 （a） (b) (c) (d) (e) 圖1.1 砂架結(jié)構(gòu)資企業(yè)的興起，臺灣、香港等地的砂光機紛紛進入大陸。這些砂光機均能起到滿意效果，對我國木材加工行業(yè)進步起推動作用。而我國砂光機制造起步較晚，是在85年以后國內(nèi)先后有六家工廠在引進制造技術(shù)，參考進口樣機基礎(chǔ)上，試制成功多種型號寬帶砂光機，填補我國砂帶磨削機械生產(chǎn)上的空白。這些砂光機已被廣泛用于家具、木制品、膠合板、刨花板、中密度纖維板、竹材人造板、貼面裝飾材料和新型材料等工廠的生產(chǎn)?？梢娢覈静暮腿嗽彀逍袠I(yè)對砂光機應(yīng)用已達到相當規(guī)模?，F(xiàn)在國產(chǎn)

18、砂光機與國外同類產(chǎn)品的差距已經(jīng)不是很大，例如蘇福馬股份有限公司、青島千川木業(yè)設(shè)備有限公司等廠家，他們的產(chǎn)品已經(jīng)達到了很高的水平。隨近幾年國內(nèi)幾家鄉(xiāng)鎮(zhèn)木工機械企業(yè)的蓬勃發(fā)展，對我國木工機械行業(yè)的進步做出一定貢獻。 寬帶砂光機作為一種技術(shù)要求較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜的木工機械在中國的發(fā)展，還須全體同仁共同努力，開創(chuàng)我木工行業(yè)的新紀元。1.4 本課題的立題依據(jù)砂光機是現(xiàn)代木材加工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的設(shè)備之一，用于各種人造板材、木制品構(gòu)件和木制零件的精加工，以提高其尺寸精度，表面平直度和光潔度，為木制零件的油漆或板材的二次加工獲得良好的基面。砂光機的形式多種多樣，近來興起的一種新型帶式砂光機-寬帶砂光機已獲得廣

19、泛應(yīng)用。寬帶砂光機的砂帶寬度大于工件的寬度，一般砂帶寬度為6302250mm，因此對板材的平面砂磨，只須工件作進給運動即可，且允許有較高的進給速度，故生產(chǎn)率高。此外，寬帶砂光機的砂帶比輥式砂光機的砂帶要長得多，因此砂帶易冷卻，且砂帶上磨粒之間的空隙不易被磨屑堵塞，故寬帶砂光機的磨削用量可比輥式砂光機大。寬帶砂光機每次最大磨削用量可達1.27mm，進料速度可達1860m/min。寬帶砂光機使用壽命大，砂帶的更換較方便、省時。由于種種優(yōu)點，在平面磨削中，寬帶砂光機幾乎代替了其他結(jié)構(gòu)形式的砂光機。綜上所述，選擇“單面上砂式雙砂架砂光機”這個題目，這個砂光機主要用于板式家具生產(chǎn)線的定厚砂光和表面精磨光

20、。1.5 本課題研究的內(nèi)容設(shè)計BSG2213單面上砂式雙砂架砂光機，主要用于板式家具表面精磨光。該砂光機可與每年1-20萬立方米人造板生產(chǎn)線配套。主要技術(shù)參數(shù)：最大加工寬度 mm工件厚度范圍 mm加工精度 mm進料速度 m/min砂帶尺寸（長寬） mm砂帶線速度 m/s左右吸塵風速 m/min主電機功率 18.5kw除塵裝置風量 9800m3/h壓縮空氣工作壓力 0.6MPa外型尺寸（長寬高） mm凈重量 4500kg第2章 總體方案擬定 2.1 設(shè)計的總體原則(1) 應(yīng)考慮木材砂削工藝方面的各種因素，以適合于不同工件加工的工藝靈活性，保證較高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。(2) 操作方便舒適，

21、易于維護、修理和調(diào)整。(3) 最大限度地降低振動、粉塵和噪聲，提高機床的整體強度，保證其可靠性和安全性。模具畢業(yè)設(shè)計工作室專業(yè)定做模具設(shè)計,包括模具畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計,同時有大量的現(xiàn)成的設(shè)計出售。QQ：1296369724，手機：15515619641。其他機械畢業(yè)設(shè)計：因為真誠，所以信任！因為專注，所以專業(yè)！因為專業(yè)，所以信賴！淘寶店鋪：(4) 降低成本，經(jīng)濟實惠，耐用、電能、壓縮空氣消耗適中。(5) 結(jié)構(gòu)布局及色調(diào)要和諧，保證其外觀質(zhì)量。(6) 整個機床的幾何精度、工作精度、制造與驗收條件、安全防護等均應(yīng)符合國家規(guī)定的寬帶砂光機的標準。2.2 砂架的型式根據(jù)砂削部分的結(jié)構(gòu)不同，砂光機有三種

22、基本型式的砂架：輥式砂架（如圖2.1所示）、壓磨式砂架（如圖2.2所示）和組合式砂架（如圖2.3所示）。砂光機砂架設(shè)計主要應(yīng)保證剛度及抗震性能，砂架與機架結(jié)合應(yīng)緊密，使之與機架成一牢固整體。只有滿足上述兩個條件才能保證砂光機工作過程的穩(wěn)定性和較強的砂削力。相應(yīng)的，砂帶磨削方式也有三種：接觸輥式、壓磨墊式和組合式。接觸輥磨削：從理論上講，砂帶與工件的接觸是線接觸，接觸面小，分配到單個磨料上的壓力非常大，因此有利于去處大的砂光余量，用于對板材進行厚度方向的幾何尺寸的精確校準加工，以獲得所需的均勻一致的板材厚度，是用于定厚磨削工序。相應(yīng)的砂光頭上需安裝粗粒度的砂帶。壓磨墊磨削：工作區(qū)的面積比較大，為

23、平面磨削，參與磨削的磨料較多，單個磨料受到的壓力較小，有很多磨料同時參與工作，適用于磨削量小、需要增加光潔度的拋光工序，用于去除粗砂砂痕和砂光波痕，以獲得手感細膩光滑的砂光表面。相應(yīng)砂光頭上需安裝細粒度的砂帶。組合磨削：接觸輥與壓磨墊的組合，兼有定厚和精砂的功能。定厚輥和壓磨器可以分別單獨調(diào)整。當定厚砂削是將接觸輥調(diào)整到工作位置，此時定厚輥作為過渡導(dǎo)向輥使用。這種砂削方式的靈活性好，常設(shè)置在定厚磨削之后，拋光磨削之前，解除輥和壓磨墊磨削量不同的比率根據(jù)具體情況進行設(shè)置。 圖2.1 輥式砂架2.3 機架的設(shè)計(1) 對振動、噪聲、剛度、可靠性等因素要著重考慮，如有的砂光機整個焊接機架里面注滿了水

24、泥沙石，這種結(jié)構(gòu)堅實，抗震的鋼框架結(jié)構(gòu)保證了定厚砂光的精度。(2) 應(yīng)考慮整個機床的吊裝、運輸、校平與固定的問題。2.4 升降系統(tǒng)一般砂光機的升降行程為3-150mm,為了保證不同厚度工件的砂光質(zhì)量，采用電機帶動絲杠升降，上機架在升降過程中的不同位置的平行度必須符合砂光機的幾何精度標準。升降系統(tǒng)采用電控。升降系統(tǒng)設(shè)計有精密厚度顯示器。保證工件的厚度公差在0.05mm之內(nèi)。 圖2.2 壓磨式砂架圖2.3 組合式砂架2.5 吸塵系統(tǒng)工件在磨削制造過程中要產(chǎn)生大量的粉塵，因此在砂光處都要裝有吸塵裝置。吸塵裝置與集塵器的接口管徑的大小視機床的磨削寬度和砂削功率的大小而定。設(shè)計吸塵裝置時要保證集塵器與吸

25、塵裝置接口處的真空度。吸塵管內(nèi)的平均氣流速度及吸塵風量，要保證吸塵罩的設(shè)計以及接近砂帶磨削區(qū)除塵點的配置能耗低而且除塵效率高，還可在吸塵管的中心管道處安裝空氣流量控制器，并加置控制器吸塵流量進行調(diào)節(jié)。2.6 清潔系統(tǒng)砂帶在砂削工件過程中，會有一些木粉粘在砂帶表面，如果不及時清除，砂粒將被堵塞，砂帶將丟失應(yīng)有的磨削作用，若用一定的壓縮空氣噴射砂帶，使砂帶無論什么時候都保持清潔和鋒利的砂粒刃口，以保證砂帶砂削量的可靠和長的使用壽命。另外，砂帶的高速切削必然產(chǎn)生大量的熱量，這些這種吸風系統(tǒng)會使砂帶快速冷卻。2.7 驅(qū)動系統(tǒng)在確定砂光機的驅(qū)動功率時，應(yīng)考慮以下因素：工件的硬度、砂削量、進給速度、砂削工

26、件的最大寬度、接觸輥直徑等。本機床采用皮帶進給、前輥筒主要起驅(qū)動作用，電動機經(jīng)蝸輪蝸桿減速器帶動前進給輥，后進給輥從動。輥筒直徑為130mm,進給速度在6-30m/min之間進行無級調(diào)速。支承輥筒的工作臺必須堅固可靠，以免除因振動帶來的不良砂光效果。各送料滾筒精度高，轉(zhuǎn)動靈活。2.8 接觸輥、張緊輥的具體設(shè)計接觸輥是用來砂光工件的砂帶驅(qū)動器，張緊輥是用來張緊砂帶的輥子。各輥子由于在砂光過程中轉(zhuǎn)速較高，所以要求各輥子及支承各輥子的軸承座的加工精度要高，各輥子的配套軸承精度也要嚴格。只有滿足了以上條件，才能減輕振動和由振動和由振動帶來的波紋狀的加工痕跡。為了增加各輥子的剛度及抗震性能，本機床接觸輥

27、內(nèi)部設(shè)置了加強肋，接觸輥外通常包一層橡膠，以獲得較大的耐磨性。接觸輥表面開有螺旋溝槽，以起散熱和疏通砂帶內(nèi)表面粉塵的作用。接觸輥設(shè)計成上下可調(diào)，并裝有顯示輥子精準位置，借以改變砂削壓力和砂削量，以達到不同砂削工藝的需求。1.最大加工寬度和砂帶寬度最大加工寬度為寬帶式砂光機的主參數(shù)。國家標準規(guī)定的主參數(shù)為630mm，800mm，1000mm，1250（1300）mm,1600mm等6種規(guī)格。砂帶的寬度主要根據(jù)最大加工寬度確定?？紤]到進板時的對中誤差和歪斜誤差，砂帶的寬度應(yīng)按最大加工寬度上加上40mm-60mm選取。2.砂削板厚范圍一般用途的的寬帶式砂光機，最小加工厚度應(yīng)不大于3mm，最大加工厚度

28、應(yīng)不小于120mm。通常砂削板材的厚度范圍為3-200mm。3.砂帶速度提高砂帶速度可以提高工件表面光潔度和砂光機的生產(chǎn)率，但砂帶的速度過大，易使砂粒變鈍或脫落，也易使砂帶堵塞，木材表面燒焦。砂削木質(zhì)材料時的砂帶速度：輥式砂架應(yīng)取20m/s-30m/s；壓磨式砂架應(yīng)取15m/s-25m/s；組合式砂架應(yīng)取18m/s-25m/s。柔光涂漆表面時的砂帶速度：瓷漆表面3m/s-7m/s；聚脂漆表面8m/s-10m/s。4.進給速度進給速度影響砂光的表面質(zhì)量，生產(chǎn)率和動力消耗；進給速度大，砂削生產(chǎn)率高但表面質(zhì)量會下降，砂削功率增加。進給速度應(yīng)與砂帶速度，砂削量，工件的寬度其材料的硬度等相匹配。國產(chǎn)的用

29、于砂削木質(zhì)材料的砂光機進給速度通常16m/min-70m/min；用于刨花板，中密度纖維板砂削的最大進給速度為24m/min-36m/min，國外最大可達70m/min。柔光涂漆表面的進給速度通常為5-10m/min。5.砂削壓力增大砂削壓力，可使砂削深度增加，砂削量增大；但也使表面質(zhì)量下降，對濕材的影響更為顯著，砂削壓力過大，易使砂削表面起毛，木紋浮起，砂帶易被堵塞或損壞。另一方面，隨著砂帶壓力的增加，砂削溫度急劇上升，而降低砂削質(zhì)量。6.砂削功率砂削力和砂削功率主要與被砂削材料，砂削深度，加工寬度，進料速度和砂帶速度等有關(guān)。所選用的主電機功率一般是按最大加工寬度，最大砂削深度和中等的進料速

30、度進行計算確定的。2.9工作原理該機主要由機座，上機架，砂架，厚度調(diào)整裝置，進給機構(gòu)，控制及除塵裝置等組成。其工作原理為：被砂削的工件從機器左端進入，在下主動進給輥和和上從動壓緊輥筒的帶動下，首先通過對稱配置的輥式砂架，同時砂削工件的兩面，完成定厚粗砂，砂削量約占其總量的60-70%。然后依次通過錯開配置的下組合式砂架和上組合式砂架，完成兩面精砂。最后通過出料端的一對刷輥，清除砂削表面殘留的粉塵。砂帶的旋轉(zhuǎn)方向與工件懂得進給方向相反，砂下的木粉經(jīng)各自的吸塵口被強力氣流吸出。寬帶砂光機的砂架的結(jié)構(gòu)有：一、接觸輥式砂架（如圖1.1圖a）；二、砂光墊式砂架（如圖1.1圖b）；三、組合式砂架（如圖1.

31、1圖c）；四、壓帶式砂架（如圖1.1圖d）；五、橫向砂架（如圖1.1圖e）。但其原理都是輥式和壓磨式的改進。輥式砂架的砂帶與工件之間是線接觸，砂削力大，一定程度上代替了刨的功能，但砂削質(zhì)量粗糙，只適合板材二次加工中的定厚及粗砂；壓磨式砂架的砂帶與工件之間是面接觸，接觸面大，砂削力小，適合于精砂光。此兩者的作用相輔相成。輥式砂架是由接觸輥，張緊輥，支架等組成。砂帶被張緊輥張緊后，接觸輥將砂帶壓緊在工件表面上進行砂光的。由于砂帶與工件的接觸面積小，砂削壓力大，砂帶粒度粗，砂削量大，砂削表面殘留劃痕，故用于粗砂。 壓板是鋁制長條平板，其工作表面經(jīng)過研磨達到光潔，并包覆一層含石墨的布，用以減少摩擦和熱

32、量。壓板被安裝在可調(diào)整的額垂直支架上，壓板使砂帶與工件成較寬的平面接觸，而且砂帶的粒度號較小，所以參與工作的砂粒多而細，單位壓力較低，以較小的磨削用量消除接觸輥砂光時遺留的刮痕，達到精磨的目的。2.10本章小結(jié)本章主要對BSG2213寬帶砂光機的總體設(shè)計進行了初步設(shè)想，并對寬帶砂光機的布局做了簡單的設(shè)計，包括砂架的型式，機架的設(shè)計，升降系統(tǒng)，吸塵系統(tǒng)，清潔系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，接觸輥、張緊輥的設(shè)計。 第3章 機床的結(jié)構(gòu)及工作原理3.1機床的總體結(jié)構(gòu)3.1.1機床的布局本機床在布局上采用上砂式雙砂架布局，先粗后精，即按進料順序首先進行粗砂，相應(yīng)的布局為輥式砂架；然后進行精砂，采用壓磨式砂架。砂架位于工

33、作臺上方，為上砂式，為了平衡整機的重心，主電機位于工作臺的下方，采用皮帶傳動，粗砂時驅(qū)動輥為砂光輥，精砂時為導(dǎo)向輥，傳動原理如圖：圖3.1傳動原理如圖3.1所示：此圖為砂光機的右視局剖圖，其中1為輥式砂架，砂光輥兼作驅(qū)動輥，由電機3驅(qū)動；2為壓磨式砂架，由電動機4驅(qū)動，驅(qū)動輥為兩個導(dǎo)向輥共同單任。既保證了導(dǎo)向輥轉(zhuǎn)速的同步，又使軸上的轉(zhuǎn)矩得到平衡，同時共同承擔砂削時的應(yīng)力，降低了對軸的要求，增加了軸的安全系數(shù)。兩電機因工作條件的不同所選型號也不同，驅(qū)動輥式砂架1的電機3的型號為y180M-4，功率18.5kw，轉(zhuǎn)速1470r/min;驅(qū)動壓磨式砂架2的電機4型號為y160M-4，功率11kw，轉(zhuǎn)

34、速1460r/min。3.1.2機床的總體結(jié)構(gòu)下面，我們打開機床的外殼，來具體分析一下機床的總體結(jié)構(gòu)和特點。讓大家更清楚的了解本機床的結(jié)構(gòu)組成。首先在機身的上部裝有三個排氣管，保證機床內(nèi)外的氣壓平衡。整機分為兩部分，從進給履帶處劃分，以上為上機身，以下為下機身，上機身正面設(shè)有上側(cè)門，可在停機時檢查內(nèi)部的情況，上機身內(nèi)的主要部件為兩個砂架，即前面提到的輥式砂架和壓磨式砂架，輔助元件有砂帶的糾偏裝置，砂帶竄動裝置極其行程控制開關(guān)，各種控制氣缸，安全防護裝置等。另外還包括各種控制手柄。在進料口處設(shè)有導(dǎo)向輥，保證物料的正確進給方向，在物料進給進程中設(shè)有前、中、后三組壓板，用來固定被加工的物料。整機的設(shè)

35、計綜合考慮了機床的性能，宜人性，操作的方便性，工作的可靠性等多重因素，以完成設(shè)計的預(yù)期目標。3.2 機床的工作原理本機是在原有砂光機的基礎(chǔ)上，經(jīng)過創(chuàng)造性設(shè)計改造成的一類新型砂光機，它的特點是用砂帶取代了原有的砂輥，使砂削周期明顯變長，砂削力更均勻，砂削質(zhì)量更高。根據(jù)砂架的形式，或者由壓塊壓緊砂帶進行砂削，或者由壓輥直接壓緊砂帶進行砂削，前者使用壓磨式砂架，主要進行精砂光，后者使用輥式砂架，主要進行定厚及粗砂光，一般，驅(qū)動輥為壓緊輥或?qū)蜉?，由電機帶動。本機中兩個砂架由不同的電機帶動，以滿足不同的砂削質(zhì)量及砂削功率的要求。為了使砂帶始終保持足夠的張緊力，砂帶絕大多數(shù)是采用氣缸或氣囊張緊，本機采用

36、的是張緊氣缸張緊。大小通過調(diào)壓閥調(diào)整，由壓力表指示。通過壓力開關(guān)控制，當砂帶的張緊力低于調(diào)整氣壓時，其驅(qū)動電機不能啟動。 （a） （b）圖3.2砂架：a 輥式砂架 b 壓緊式砂架當砂帶高速旋轉(zhuǎn)并沿輥筒往復(fù)竄動時，即形成振動砂削。振動砂削時砂帶的每個磨粒在工件表面所劃出的正弦曲線形成互相交錯的網(wǎng)眼，交錯角的大小為正弦曲線對其中軸線的最大傾斜角的二倍。若砂帶相對板面的速度為V，砂帶軸向竄動的最大速度為V,則=arctan(V/V)。在一定范圍內(nèi)，擺幅和頻率越大，即越大，單位面積板面上磨粒的劃痕大，砂削表面質(zhì)量越好。而且，砂帶竄動提高了砂削速度；反復(fù)進行的一周期內(nèi)兩次方向相反的砂削運動，使砂帶磨粒不

37、斷受到交變載荷的作用，而增加了磨粒的自銳性作用，固提高了砂削效率。砂帶軸向竄動的每一周期內(nèi)，磨粒間隙的伸縮易使塞進的磨屑被加速甩掉，減少了砂帶的堵塞，從而提高了砂帶的耐用度。但對細粒砂帶效果不明顯。 另外，砂帶兩側(cè)邊周長之差，會使砂帶在運行過程中產(chǎn)生向松邊偏斜的運動，最終無法正常工作。因此，當砂帶大于250mm時，砂光機必需設(shè)置砂帶的竄動裝置，使砂帶以一定的擺幅和頻率沿輥筒軸往復(fù)運動，從而保證砂削工作正常進行。一般，砂帶的擺幅為1520mm,頻率為2030次/分。 工件的支承裝置是指工作臺或臺板、承壓輥、承壓板和規(guī)尺等。 上砂式砂光機的工作臺分為固定式和浮動式。本機采用的是浮動式工作臺，由氣液

38、浮動缸來實現(xiàn)。本機的升降裝置為絲杠螺母機構(gòu)。為了保證砂光機砂削不同厚度規(guī)格工件的厚度，要求工作臺或機架上升運動時，不同位置的平行度為1000：0.03。為此，絲杠的螺距精度應(yīng)在8級以上，絲杠最好進行淬火，并經(jīng)磨削，以有利于保持精度。 承壓板布置在接觸輥或壓磨器的正上方，用以承受砂削時的垂直分力。壓緊裝置布置在砂削機構(gòu)的前后，砂削時壓緊工件，防止產(chǎn)生顫動，以保證砂削質(zhì)量。本機為雙砂架上砂式砂光機，砂架布置了前、中、后三個壓板，以滿足壓緊要求。寬帶式砂光機的進給機構(gòu)有輥筒式和帶式兩種，前者主要用于人造板生產(chǎn)，后者多用于家具行業(yè)，本機采用的是帶式進給。進料帶繞裝在工作臺兩端的輥筒上，它由進給電機經(jīng)無

39、級變速器通過主動輥帶動，并沿工作臺面運動，其張緊強度通過張緊螺栓改變張緊輥的位置來進行調(diào)整。砂架的前、后設(shè)有壓緊輥，它們與送料帶相配合，完成工件的進給，在帶式進給機構(gòu)中，國外有的公司采用真空吸料裝置，以保證短小工件可靠的進給。進給傳遞系統(tǒng)通常采用無級變速，變速方式有機械式、直流電機和交流變頻等無級調(diào)速方式，要求獲得較大的變速比，具有較硬的機械特性。機械式無級變速器價格便宜，但變速范圍小，難以實現(xiàn)高質(zhì)量的閉環(huán)控制。直流電機可控硅無級變速，調(diào)速性能較好，但維護麻煩，價格昂貴。VVVF無級變速是集當今電子、計算機技術(shù)于一體的最新變速方法，具有優(yōu)良的調(diào)整特性和輸出特性，并且有很完善的保護性能，可獲得較

40、大的變速范圍及較高的可靠性。3.3 設(shè)計計算3.3.1電機的選擇功率的確定方法有計算法、實驗法和類比法，此處選用類比法初選。輥式砂架電機 所選型號為Y180M-4 技術(shù)參數(shù)：p =18.5kw =1470r/min 進給機構(gòu)電機 所選型號為Y90L-4技術(shù)參數(shù)：=1.5kw =1400r/min 切削速度及接觸輥直徑的確定經(jīng)多方面查證，寬帶砂光機的砂帶運行速度一般為1832m/s。則： (3.1)其中： V-砂帶線速度 D-接觸輥直徑n-電機轉(zhuǎn)速 i-皮帶輪傳動比（i=1.25） 故：=60000 20/(3.14 1470 1.25)=207.98mm所以取D=210mm3.3.2 帶輪的選

41、擇(1).工況系數(shù)：=1.2(2).設(shè)計功率： 是工況系數(shù)，P是傳遞功率，初定18.5kw，故=22.2kw。(3). 初選小帶輪直徑大帶輪直徑通常帶輪的節(jié)圓直徑可看作為基準直徑。(4).帶速：V= 普通V帶 =25-30，窄V帶=35-40。一般V不低于5m/s，為充分發(fā)揮v帶傳動能力，應(yīng)使v帶速約為20m/s。V=15.39m/s(5).大帶輪轉(zhuǎn)速 =(1-)=(1-0.01) =1176r/min (3.2)(6).初定軸間距： 0.7（）2（）所以=600mm(7).所需帶長：=2+（）+=1407.54mm (3.3)(8).基準帶長： =2000mm(9).實際軸間距a+=236.

42、33mm，安裝時需最小軸間距=a-0.015，張緊或補償所需最大軸間距=a+0.03(10).小帶輪包角：=175.57，如果較小，應(yīng)增大a或用張緊輪。(11).單根v帶傳遞的額定功率：=5.17kw。是a=，載荷平穩(wěn)時，特定基準長度的單根v帶的基本額定功率。(12).傳動比不為1時的額定功率增量：=0.32kw。(13).小帶輪包角修正系數(shù)：=0.99(14).帶長修正系數(shù)：=0.98(15).V帶的根數(shù)：Z=5 (3.4) (16).v帶每米長的質(zhì)量：m=0.17kg/m(17).單根v帶的預(yù)緊力：N，m是v帶每米長的質(zhì)量。(18).作用在軸上的力：=2564.47N (3.5)3.3.3

43、 軸承的選擇專業(yè)定做機械設(shè)計,包括機械畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計,同時有大量的現(xiàn)成的設(shè)計出售。QQ：1296369724，手機：15515619641。其他機械畢業(yè)設(shè)計：因為真誠，所以信任！因為專注，所以專業(yè)！因為專業(yè)，所以信賴！淘寶店鋪：砂光輥的軸承： （1） 軸左端軸承處直徑40，所選軸承為調(diào)心球軸承，代號為1208k。安裝尺寸：D=80 B=18（2） 軸右端直徑40，所選軸承為調(diào)心球軸承，代號為1208k 安裝尺寸 D=80 B=18軸承校核：附加軸向力=N =N (3.6) 軸承軸向力 因+ =230+900=1130Fs2 軸承2被壓緊，故： N X，Y值 e,查表得=1，=0 e,查表得

44、=0.4, =1.6 沖擊載荷系數(shù)=1.5 當量動載荷 =N =N 軸承壽命 因,只計算軸承1壽命 =206807hh 所以，所選軸承合格。3.3.4 氣缸選擇根據(jù)氣動系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)需要，所選的氣缸型號為ESC-6380-S-LB氣缸特點/FEATURES：（1）采用含油軸承，使活塞桿無需加油潤滑。（2）除帶固定緩沖外，氣缸終端還帶可調(diào)緩沖，使氣缸換向時平穩(wěn)無沖擊。（3）多種安裝附件供客戶選擇。型號命名/PRODUCT CODE SYSTEM：3.4 砂光機的安全防護和潤滑1. 安全防護本機床的安全防護主要是針對以下幾方面:（1）皮帶輪的制動主運動中，當機床發(fā)生故障時，如拖帶或斷裂，需要馬上停

45、機。此時砂帶作用于安全開關(guān)上，切斷各臺電動機的電源，同時接觸輥端部的氣壓制動閘立即發(fā)生作用，可在23s 內(nèi)夾緊摩擦輪，使接觸輥停止運動，摩擦輪（即制動輪）安裝在皮帶輪旁邊，在正常時，氣缸不動作，摩擦輪隨皮帶一起轉(zhuǎn)動，當發(fā)生故障時，氣缸軸伸出，使虎鉗上的彈簧張緊，帶動虎鉗夾住摩擦輪，使摩擦輪制動。本機中，摩擦輪上下各一個，其材料是耐磨的鑄鐵。在圖紙上，摩擦輪的制動原理圖并未畫出。由于本次設(shè)計資料有限，有關(guān)氣動方面的問題，并不在本設(shè)計重量之列。故其傳動原理圖不作任何顯示。（2）整機的防護整機的防護措施有以下幾方面：機架及外露部分噴涂深綠漆，防止其受腐蝕而生銹，影響機床外觀及使用壽命。定期檢查各重要

46、部件，如立柱是否強度剛度保持足夠，摩擦輪是否反應(yīng)靈敏，各配合處是否仍符合標準。定期注油或涂油，加強潤滑，防止機床過度磨損。2. 潤滑在木工機床中凡是具有相對運動零件表面都會由于摩擦而造成不同程度的磨損，為了控制摩擦，減小磨損，必須加強潤滑。潤滑的作用有以下幾個方面：（1）控制摩擦在摩擦表面之間加入潤滑劑，形成油膜，就可以降低摩擦系數(shù)，減小摩擦阻力。例如在良好的液體摩擦條件下可以將摩擦系數(shù)降低到0.001甚至更低。（2）減小摩損只有選用合適的潤滑劑，就能形成良好的潤滑條件，避免油膜的破壞，保持零件配合精度，從而大大減小摩損。（3）降低溫度機床運轉(zhuǎn)時，摩擦消耗的機械能轉(zhuǎn)化為熱能，引起摩擦部件的溫度

47、升高。使用潤滑油，可以使摩擦表面溫度降低，起到降溫冷卻作用，使機械控制在所要求的溫度范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)。（4）防止腐蝕，保護金屬表面潤滑劑對金屬沒有腐蝕作用，能隔絕空氣中的水分和有害介質(zhì)的腐蝕，在機械的金屬表面添加潤滑劑使可起到防腐，防銹和保護金屬表面的作用。（5）密封作用潤滑劑不僅起到潤滑，減小摩擦作用，而且還有增強密封的作用，防止水濕或其他灰塵，雜質(zhì)，進入摩擦幅從而起到良好的密封效果。3.5本章小結(jié) 本章對寬帶砂光機進行了總體布局的設(shè)計，并對本機的主要功能器件進行了初選，確定了本機的結(jié)構(gòu)形式，并提出了詳細的技術(shù)要求。第四章 主要的設(shè)計計算4.1概述機床的主運動為驅(qū)動輥即接觸輥或兩導(dǎo)向輥的轉(zhuǎn)動，其中

48、也包括一些輔助運動比如砂帶的軸向串動等。下面將主運動原理表現(xiàn)如下圖（4.1砂光機的主運動原理圖）：1、 驅(qū)動輥（接觸輥或?qū)蜉仯?、軸承 3、軸4、帶輪 5、電動機 6、帶輪 圖4-1砂光機主要運動原理圖 主電機5由皮帶輪6經(jīng)平皮帶傳動，帶動軸3轉(zhuǎn)動，將回轉(zhuǎn)運動傳給接觸輥1，實現(xiàn)砂帶的轉(zhuǎn)動.4.2切削速度及接觸輥直徑的確定經(jīng)多方面查證，寬帶砂光機的砂帶運行速度一般為1832m/s。則：其中： V-砂帶線速度 D-接觸輥直徑 N-電機轉(zhuǎn)速 i-皮帶輪傳動比（i=1.25）故：=60000 20/(3.14 1470 1.25)=207.98mm所以取D=210mm4.3電機功率的確定功率的確定方

49、法有計算法、實驗法和類比法，此處選用類比法。根據(jù)青島千川木工機械有限公司的SPR130砂光機的設(shè)備數(shù)據(jù)，同類設(shè)備主電機功率進行類比確定。見表4.1（設(shè)計主參數(shù)的類比對照表）。因為SRP130砂光機由單個電機驅(qū)動兩個砂架，因此，在軸的布局，減速箱的設(shè)置上影響了它的總功率，加之輸送速度等幾個重要參數(shù)，本機與SRP130均有一些差別，所以最終確定本機的電機總功率為31kw，其中兩砂架電機的功率分配為18.5kw和11kw，進給電機分配1.5kw。經(jīng)功率驗算校核后確定符合標準要求，故確定本機電 機總功率為31kw。表4.1 設(shè)計主參數(shù)的的類比對照表SRP雙砂架砂光機本機：BSG2113雙砂架砂光機加工

50、寬度501300mm501300mm加工厚度2.5120mm2.5110mm組砂架速度20m/s18m/s第二組砂架速度12m/s12m/s輸送速度630m/min525m/min砂帶尺寸（寬周長）1330220013302785電機總功率34kw31kw工作氣壓0.55MP0.55MP吸風速度2530m/s2530m/s所需吸塵風量9500/h9800/h外型尺寸223026502070262327702520重量3000kg4500kg4.4軸強度校核軸的形式見圖4.2：圖4.2 軸的形式圖計算接觸輥的受力情況見圖4.3： 圖4.3接觸輥的受力圖在水平面上的受力情況見圖4.4： 圖4.4水

51、平面受力圖在水平面上： =0 120=12 =45120/12=450X=0 +=0 （4.1） =-132 N 圖4.5為水平面上的彎矩圖： 圖4.5水平面的彎矩圖圖4.6為垂直面上的受力圖為圖4.6 垂直面上受力圖=0 120=12=18120/12=180 NY=0 -+=0 （4.2）=52.8 N圖4.7為垂直面彎矩圖：圖4.7 垂直面彎矩圖=58=34.858=2018.4 （4.3）圖4.8為合成彎矩圖： 圖4.8 合成彎矩圖M= = =7919.6 Nmm （4.4）許用應(yīng)力值 用插入法由查表得： =102.5 MPa =60 MPa 應(yīng)力校正系數(shù) =0.59 扭矩 T=973

52、.6 其中： 軸傳遞的功率 n-軸的轉(zhuǎn)速 n=2800r/min則 T=973.6=973.6=0.76 Kg=7000 Nmm （4.5）圖4.9為扭矩圖：專業(yè)定做機械設(shè)計,包括機械畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計,同時有大量的現(xiàn)成的設(shè)計出售。QQ：1296369724，手機：15515619641。其他機械畢業(yè)設(shè)計：因為真誠，所以信任！因為專注，所以專業(yè)！因為專業(yè)，所以信賴！淘寶店鋪：圖4.9 扭矩圖圖4.10為彎扭合成圖： 圖4.10 彎矩合成圖 =8930Nmm =11.430 （4.6）所以符合安全要求。安全系數(shù)校核：A為危險截面。軸的材料選用45鋼調(diào)質(zhì)， =650 MPa, =360 MPa由表

53、所列公式計算疲勞極限：對稱疲勞極限 =0.44=0.44650=286 MPa =0.30=0.30650=195 MPa （4.7）脈動疲勞極限 =1.7=1.7286=486 MPa =1.6195=312 MPa （4.8）等效系數(shù) =0.18=0.25 （4.9）彎矩應(yīng)力幅 =2.93kw （4.10）彎矩平均應(yīng)力 =0扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 =1.30 kw （4.11）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力 =0.65有效應(yīng)力集中系數(shù) 因在此截面處，軸有直徑變化，過渡圓角半徑r=2 mm,由D/d=30/24=1.25 r/d=2/24=0.083 MPa 從附表中查出 如果一個截面上有多種產(chǎn)生應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)

54、，則分別求出其有效應(yīng)力集中系數(shù)，從中取最大值。表面狀態(tài)系數(shù) 由附表5查得 =0.92尺寸系數(shù) 由附表6查得 =0.91 =0.89彎曲安全系數(shù) 設(shè)為無限壽命 =1 =58 （4.12）扭曲安全系數(shù) （4.13）復(fù)合安全系數(shù)=55.3 S （4.14）軸的靜強度校核：A截面安全系數(shù)校核 （4.15） 其中： 材料的屈服極限 =36 Kg/mm軸上所受的最大彎矩=7917.6 Nmm軸上所受的最大扭矩=7000 NmmZ截面抗彎截面模數(shù)截面抗扭截面系數(shù)=1346 （4.16） 則 （4.17） 所以軸有足夠的靜強度。專業(yè)定做機械設(shè)計,包括機械畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計,同時有大量的現(xiàn)成的設(shè)計出售。QQ：1296369724，手機：15515619641。其他機械畢業(yè)設(shè)計：因為真誠，所以信任！因為專注，所以專業(yè)！因為專業(yè)，所以信賴！淘寶店鋪：4.5 軸承的校核與計算算y向絲杠上一對軸承絲杠轉(zhuǎn)速 r/min，N,預(yù)期壽命15000h，靜載荷安全系數(shù)查手冊該軸承N，N，。計算得軸承組的基本額定動載荷槍和額定靜載荷分別為：NN （4.18）壽命計算 由手冊可查雙列 當量動載荷 軸承組壽命