專利名稱：智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于木工件輪廓仿形加工的銑床，尤其是涉及一種智能化木工輪
廓數(shù)控加工銑床。
技術(shù)背景 現(xiàn)有木工輪廓仿形加工采用的是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式靠模加工法，即在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上同 時(shí)裝有模板和工件，成形銑刀與靠輪同軸線安裝，靠輪緊貼在模板輪廓表面，工作時(shí)隨著工 作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，靠模裝置帶著銑刀按照模板的曲線形狀對(duì)工件進(jìn)行加工，從而獲得所需要的 輪廓曲線。這種加工方法的局限性在于，模板必須隨著工件曲線形狀的改變而更換，生產(chǎn)每 一個(gè)木工件都需要制作與之對(duì)應(yīng)的專用模具，因此這種加工方法適應(yīng)性差，制作模具的成 本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。對(duì)于大批量生產(chǎn)場(chǎng)合，模具存在磨損現(xiàn)象，容易造成工件的加工精度和 一致性較差；對(duì)于小批量、多品種的生產(chǎn)場(chǎng)合，則需要頻繁更換模具，造成生產(chǎn)成本高、手工 操作量大、效率低的問題。 郭幼丹等在"木工銑床的數(shù)控化改造技術(shù)"(木工機(jī)床，2008年，第2期) 一文中
提出了木工銑床數(shù)控化改造的基本思路和關(guān)鍵技術(shù)，從木工銑床的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特
性、控制系統(tǒng)和切削性能等方面分析，主要通過對(duì)控制系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)以及縱、橫進(jìn)給機(jī)構(gòu)
等幾個(gè)方面分別進(jìn)行改造，提高木工銑床自動(dòng)化程度、加工精度和表面質(zhì)量，克服木工銑床
難于加工曲線形狀復(fù)雜的木制零件等缺點(diǎn)，使經(jīng)過改造后的木工銑床能夠滿足高精密度木
制零件的生產(chǎn)需要。但由于采用該技術(shù)開發(fā)的數(shù)控設(shè)備不具備測(cè)量木工件輪廓參數(shù)并轉(zhuǎn)化
為加工數(shù)據(jù)的功能，如果用于木工仿形加工場(chǎng)合，則還需要花費(fèi)大量時(shí)間來研究仿形實(shí)物
樣品的外形輪廓參數(shù)并轉(zhuǎn)化為數(shù)控設(shè)備可以識(shí)別的加工代碼，實(shí)用性不強(qiáng)。 目前，用于木工輪廓仿形加工數(shù)控設(shè)備的、可對(duì)實(shí)物樣品外形輪廓進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量
并產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)的數(shù)控加工銑床在國(guó)內(nèi)的研究仍然是空白。
發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種無需制作專用加工模 具，可通過對(duì)實(shí)物樣品外形輪廓的自動(dòng)測(cè)量或者直接導(dǎo)入CAD圖形設(shè)計(jì)文件兩種方式輸入 加工數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為 智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床，包括機(jī)架、銑刀機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)伺服電機(jī) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器、其特征在于所述的智 能化木工輪廓數(shù)控加工銑床還包括測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述的回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸伺服電機(jī) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制器和測(cè)量機(jī)構(gòu)分別安裝在機(jī)架上，所述的回轉(zhuǎn)工作 臺(tái)與回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述的銑刀機(jī)構(gòu)分別與X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸伺 服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。 所述的控制器包括信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)控加工控制單元。[0009] 所述的測(cè)量機(jī)構(gòu)與信號(hào)處理單元連接，信號(hào)處理單元和數(shù)據(jù)處理單元通訊連接，數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)控加工控制單元通訊連接，數(shù)控加工控制單元分別與回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接。 本發(fā)明在不必制作加工模具的條件下，根據(jù)實(shí)物樣品或者CAD圖形設(shè)計(jì)文件，即可進(jìn)行各種木工輪廓曲線的加工，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活，自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)成本低、效率高，加工精度高、一致性好，特別適合于小批量多品種的木工制品生產(chǎn)。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)外形圖。[0012] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的控制原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 參見圖1，本具體實(shí)施例包括機(jī)架1、銑刀機(jī)構(gòu)2、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3、回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、測(cè)量機(jī)構(gòu)7和控制器8。機(jī)架1采用龍門式結(jié)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、測(cè)量機(jī)構(gòu)7和控制器8分別安裝在機(jī)架1上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3與回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4連接，銑刀機(jī)構(gòu)2分別與X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6連接。[0015] 參見圖2，控制器8由信號(hào)處理單元81、數(shù)據(jù)處理單元82和數(shù)控加工控制單元83組成，測(cè)量機(jī)構(gòu)7與信號(hào)處理單元81連接，信號(hào)處理單元81和數(shù)據(jù)處理單元82通訊連接，數(shù)據(jù)處理單元82和數(shù)控加工控制單元83通訊連接，數(shù)控加工控制單元83分別與回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、 X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5以及Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6電連接。[0016] 對(duì)實(shí)物樣品工件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，把工件安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3上，使測(cè)量機(jī)構(gòu)7緊貼于工件表面。啟動(dòng)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，使得回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3運(yùn)行，測(cè)量機(jī)構(gòu)7要求按照一定的點(diǎn)密度進(jìn)行回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的角位移、半徑方向的直線位移(X軸)以及上下垂直方向的直線位移(Z軸)等三個(gè)參數(shù)的檢測(cè)，建立工件輪廓曲線空間點(diǎn)坐標(biāo)值的檢測(cè)信號(hào)。信號(hào)處理單元81將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為具體的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理單元82。數(shù)據(jù)處理單元82對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，產(chǎn)生輪廓曲線加工數(shù)據(jù)。如果是直接導(dǎo)入CAD圖形文件，數(shù)據(jù)處理單元82可以從CAD圖形文件中提取輪廓曲線加工數(shù)據(jù)。 對(duì)木工工件進(jìn)行加工時(shí)，數(shù)控加工控制單元83接收到來自數(shù)據(jù)處理單元82的輪廓曲線加工數(shù)據(jù)后，分別向回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、 X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6發(fā)出控制指令?；剞D(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4根據(jù)控制指令帶動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6根據(jù)控制指令帶動(dòng)銑刀機(jī)構(gòu)2按相應(yīng)的軌跡對(duì)工件進(jìn)行切削，從而加工出預(yù)期的木工制品輪廓曲線。[0018] 以上所述的具體實(shí)施例，僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例而已，凡舉依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的等同設(shè)計(jì)，均為本發(fā)明的技術(shù)所涵蓋。
權(quán)利要求智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床，包括機(jī)架、銑刀機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器、其特征在于所述的智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床還包括測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述的回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制器和測(cè)量機(jī)構(gòu)分別安裝在機(jī)架上，所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述的銑刀機(jī)構(gòu)分別與X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床，其特征在于所述的控制器包括信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)控加工控制單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1、2之一所述的智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床，其特征在于所述的測(cè)量機(jī)構(gòu)與信號(hào)處理單元連接，信號(hào)處理單元和數(shù)據(jù)處理單元通訊連接，數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)控加工控制單元通訊連接，數(shù)控加工控制單元分別與回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、x軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床，包括機(jī)架、銑刀機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器、其特征在于所述的智能化木工輪廓數(shù)控加工銑床還包括測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述的回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制器和測(cè)量機(jī)構(gòu)分別安裝在機(jī)架上，所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述的銑刀機(jī)構(gòu)分別與X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了木工輪廓曲線的智能化輸入和數(shù)控化加工，輪廓曲線的輸入可以通過對(duì)實(shí)物樣品的自動(dòng)測(cè)量和導(dǎo)入CAD圖形文件兩種方式，應(yīng)用靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，且不需要制作專用加工模具，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，生產(chǎn)效率高，調(diào)整簡(jiǎn)單方便，可同時(shí)連續(xù)加工多個(gè)工件，工件的加工精度高、一致性好。
文檔編號(hào)B27C5/02GK201483590SQ20092019342
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者何培煒, 吳來杰, 王鏡, 黃瑞文 申請(qǐng)人:何培鎏