本發(fā)明涉及了木工上的復(fù)合加工設(shè)備。
背景技術(shù):
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目前,采用復(fù)合加工設(shè)備能夠把幾種不同的加工工藝,在一臺機床上實現(xiàn),從而實現(xiàn)縮短產(chǎn)品制造工藝鏈,提高生產(chǎn)效率,但一般的復(fù)合加工設(shè)備均采用數(shù)控機床,對鋼鐵類零件進行數(shù)控加工,運用在木工方面的復(fù)合加工設(shè)備尤為少,主要由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和高成本使得在木工制品加工上很少采用復(fù)合加工的方式。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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為解決現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合加工設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜不適宜在木工制品上運用的問題,本發(fā)明提供了木工復(fù)合加工設(shè)備。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
木工復(fù)合加工設(shè)備,包括機身,所述機身上設(shè)有加工平臺,所述加工平臺上設(shè)有用于夾緊加工工件的夾緊裝置,所述加工平臺上可沿機身移動的移動架,所述移動架上設(shè)有用于安裝車加工用刀具的第一刀架和用于安裝銑、鉆加工用刀具的第二刀架,所述夾緊裝置自身可轉(zhuǎn)動帶動其上的加工工件一同轉(zhuǎn)動,所述夾緊裝置上還設(shè)有限制其轉(zhuǎn)動的固定結(jié)構(gòu),且所述夾緊裝置上設(shè)有用于檢測其轉(zhuǎn)動力矩的在線檢測裝置。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述第二刀架活動連接在所述移動架上,所述第二刀架可沿移動架上下移動,且第二刀架上還設(shè)有驅(qū)動安裝在第二刀架上的刀具轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述移動架包括設(shè)于機身上可在機身上左右移動的底板,所述底板上設(shè)有可在底板上相對機身前后運動的移動板,所述第一刀架和第二刀架設(shè)于所述移動板上。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述機身的前后兩側(cè)設(shè)有凸緣,所述底板扣接在所述凸緣上,所述凸緣下端安裝有直導(dǎo)軌,所述底板上設(shè)有與所述直導(dǎo)軌嚙合的傳動齒輪和與傳動齒輪連接用于驅(qū)動傳動齒輪轉(zhuǎn)動的的第二驅(qū)動裝置。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述底板上設(shè)有凸起的滑軌部,所述移動板安裝在滑軌部上,所述滑軌部中部設(shè)有凹槽,所述底板上還設(shè)有第三驅(qū)動裝置,所述第三驅(qū)動裝置上設(shè)有伸入到凹槽內(nèi)的螺桿,所述移動板下端設(shè)有與所述螺桿配合的傳動塊。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述夾緊裝置的一端為伸出至加工平臺上的夾緊部,其另一端為機身一側(cè)伸出且其上連接有傳動帶輪,所述機身上位于傳動帶輪的同側(cè)上還設(shè)有第四驅(qū)動裝置,所述第四驅(qū)動裝置通過一同步帶與所述傳動帶輪連接。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述夾緊裝置的夾緊部為一卡盤,其軸心處為中空結(jié)構(gòu)。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述加工平臺上還設(shè)有輔助支撐件,所述輔助支撐件包括可在加工平臺上移動的底座,所述底座上設(shè)有支撐尾錐,且支撐尾錐的軸線與卡盤的軸線相重合。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述第一刀架的安裝中心與所述卡盤的軸線在同一水平面上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明在簡單的木工加工設(shè)備上增加了車銑鉆復(fù)合加工可以實現(xiàn)一次裝卡完成全部或者大部分加工工序,從而大大縮短產(chǎn)品制造工藝鏈。這樣一方面減少了由于裝卡改變導(dǎo)致的生產(chǎn)輔助時間,同時也減少了工裝卡具制造周期和等待時間,能夠顯著提高生產(chǎn)效率,而且減少裝夾次數(shù),提高加工精度。裝卡次數(shù)的減少避免了由于定位基準轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致的誤差積累,縮短產(chǎn)品制造工藝鏈,提高生產(chǎn)效率。
2、在夾緊裝置上增加在線檢測裝置,在線檢測裝置與本設(shè)備控制系統(tǒng)通信連接,當(dāng)檢測的實際力矩值達到設(shè)定值時,向系統(tǒng)發(fā)出信號,系統(tǒng)接到該信號后,將停止工作,同時可輸出外圍報警提示信號,該線檢測技術(shù),減緩刀具磨損,延長刀具的使用時間,及時處理刀具嚴重磨損情況,提高加工效率、降低加工成本,對于因刀具失效而引起的工件報廢、設(shè)備損壞并保證機器無故障運行起到非常關(guān)鍵的作用。
3、本發(fā)明用于安裝銑、鉆加工用刀具的第二刀架可沿移動架上下移動,且移動架包括設(shè)于機身上可在機身上左右移動的底板,所述底板上設(shè)有可在底板上相對機身前后運動的移動板,各個移動結(jié)構(gòu)的配合使得第二刀架可相對加工平臺作上、下、左、右、前、后各方向的運動。
附圖說明:
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明木工復(fù)合加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖2為本發(fā)明木工復(fù)合加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖3為本發(fā)明木工復(fù)合加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖三。
具體實施方式:
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
復(fù)合加工是機械加工領(lǐng)域目前國際上最流行的加工工藝之一,是一種先進制造技術(shù)。復(fù)合加工就是把幾種不同的加工工藝,在一臺機床上實現(xiàn)。車銑鉆復(fù)合加工中心通常用于進行金屬材料的切削加工。而運用在木工行業(yè),由于木材與金屬的材質(zhì)的巨大差異,不能簡單的將用于金屬加工使用的車銑鉆復(fù)合加工中心直接應(yīng)用于木材加工領(lǐng)域,需要適合木工機械行業(yè)特殊加工要求的專用系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)。
如圖1至圖3所示,木工復(fù)合加工設(shè)備,包括機身1,所述機身上設(shè)有加工平臺101,所述加工平臺上設(shè)有用于夾緊加工工件的夾緊裝置,所述加工平臺101上可沿機身移動的移動架,所述移動架上設(shè)有用于安裝車加工用刀具的第一刀架2和用于安裝銑、鉆加工用刀具的第二刀架3,所述夾緊裝置自身可轉(zhuǎn)動帶動其上的加工工件一同轉(zhuǎn)動,所述夾緊裝置上還設(shè)有限制其轉(zhuǎn)動的固定結(jié)構(gòu),且所述夾緊裝置上設(shè)有用于檢測其轉(zhuǎn)動力矩的在線檢測裝置。本發(fā)明在簡單的木工加工設(shè)備上增加了車銑鉆復(fù)合加工可以實現(xiàn)一次裝卡完成全部或者大部分加工工序,從而大大縮短產(chǎn)品制造工藝鏈。這樣一方面減少了由于裝卡改變導(dǎo)致的生產(chǎn)輔助時間,同時也減少了工裝卡具制造周期和等待時間,能夠顯著提高生產(chǎn)效率,而且減少裝夾次數(shù),提高加工精度。裝卡次數(shù)的減少避免了由于定位基準轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致的誤差積累,縮短產(chǎn)品制造工藝鏈,提高生產(chǎn)效率。
進一步地,所述第二刀架3活動連接在所述移動架上,所述第二刀架可沿移動架上下移動,且第二刀架上還設(shè)有驅(qū)動安裝在第二刀架上的刀具轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置301。用于安裝銑、鉆加工用刀具的第二刀架可沿移動架上下移動,當(dāng)需要對加工工件鉆和銑加工時,夾緊裝置停止轉(zhuǎn)動,將加工工件的加工位朝上,其上的固定結(jié)構(gòu)限制其轉(zhuǎn)動,通過調(diào)整位置使第二刀架上的刀具對準加工位后,即可由驅(qū)動裝置帶動刀具轉(zhuǎn)動并且第二刀架下移動至工件表面進行加工處理。
又進一步地,所述移動架包括設(shè)于機身1上可在機身上左右移動的底板401,所述底板上設(shè)有可在底板上相對機身前后運動的移動板402,所述第一刀架2和第二刀架3設(shè)于所述移動板402上。方便調(diào)整第一刀架與第二刀架相對機身左、右、前、后四個方位移動,以使其能夠更好的找到加工工件的加工位,簡單的移動結(jié)構(gòu)有效提升了加工的效率。
再進一步地,所述機身的前后兩側(cè)設(shè)有凸緣102,所述底板扣接在所述凸緣上,所述凸緣下端安裝有直導(dǎo)軌103,所述底板上設(shè)有與所述直導(dǎo)軌嚙合的傳動齒輪和與傳動齒輪連接用于驅(qū)動傳動齒輪轉(zhuǎn)動的的第二驅(qū)動裝置104。采用導(dǎo)軌齒輪的連接方式,能夠確保移動的精度,方便采用自動控制的方式時對移動量的控制,有效提升本設(shè)備的精度。
具體地,所述底板上設(shè)有凸起的滑軌部403,所述移動板402安裝在滑軌部403上,所述滑軌部中部設(shè)有凹槽,所述底板上還設(shè)有第三驅(qū)動裝置404,所述第三驅(qū)動裝置上設(shè)有伸入到凹槽內(nèi)的螺桿,所述移動板下端設(shè)有與所述螺桿配合的傳動塊。采用螺桿傳動比較平穩(wěn),使刀具在加工過程中能夠平穩(wěn)進行,而且也有利于采用自動控制的方式時對移動量的控制。
再具體地,所述夾緊裝置的一端為伸出至加工平臺上的夾緊部,其另一端為機身一側(cè)伸出且其上連接有傳動帶輪105,所述機身上位于傳動帶輪的同側(cè)上還設(shè)有第四驅(qū)動裝置106,所述第四驅(qū)動裝置通過一同步帶107與所述傳動帶輪連接。同步帶輪連接使得第四驅(qū)動裝置跟夾緊裝置能夠同步運轉(zhuǎn),提高傳動精度,且第四驅(qū)動裝置可采用伺服電機,在采用自動控制的方式時便于控制夾緊裝置的轉(zhuǎn)速,提升本設(shè)備的自動化。
又具體地,所述夾緊裝置的夾緊部為一卡盤5,其軸心處為中空結(jié)構(gòu)??稍诳ūP上先安裝一個真空吸附的夾緊結(jié)構(gòu),由于木材與金屬的材質(zhì)的巨大差異,不能簡單的將用于金屬加工使用的車銑鉆復(fù)合加工中心直接應(yīng)用于木材加工領(lǐng)域,對于木制品制作要求精度高的,由于其強度低,不宜用機械夾具,采用真空吸附的夾緊結(jié)構(gòu)由助于更好的對其進行高精度加工。
更具體地,在機身加工平臺上還可加設(shè)氣力吸塵裝置,同時進行風(fēng)冷,一來可及時排除切屑及粉塵,減少環(huán)境污染以及保護工人的身體健康,而且木材易吸水,不同含水率的木材切削性能差異大,不宜進行普通機床的水冷卻加工等。
進一步地,所述加工平臺上還設(shè)有輔助支撐件,所述輔助支撐件包括可在加工平臺101上移動的底座601,所述底座上設(shè)有支撐尾錐602,且支撐尾錐的軸線與卡盤的軸線相重合。
再進一步地,所述第一刀架的安裝中心與所述卡盤的軸線在同一水平面上。第一刀架為安裝車加工刀具用,其上不需增加上下移動的結(jié)構(gòu),采用車加工時,夾緊部帶動加工工件轉(zhuǎn)動,通過移動板移動第一刀架上的刀具接近轉(zhuǎn)動的加工工件即可完成對加工工件的車加工。
又進一步地,且第一刀架采用安裝槽及槽上開設(shè)若干通孔,通過緊固螺栓插入通孔內(nèi)使得刀具緊固安裝在第一刀架上,簡單的結(jié)構(gòu)方便安裝和拆卸刀具,使得更換更為方便。
本設(shè)備除了換刀外,各個部分的移動或轉(zhuǎn)動均由機械帶動,可應(yīng)用至數(shù)控自動控制領(lǐng)域上,由于由于木材與金屬的材質(zhì)的巨大差異,不能簡單的將用于金屬加工使用的車銑鉆復(fù)合加工中心直接應(yīng)用于木材加工領(lǐng)域,例如木材各向異性,切削阻力小,動力消耗少,一次切削量較大,切削速度較高,動態(tài)性能要求高;采用一種高速、高精的NURBS曲線插補算法應(yīng)用。該算法可極大提高系統(tǒng)動態(tài)運動性能。目前僅有少數(shù)發(fā)達國家研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)支持NURBS曲線插補,其他數(shù)控系統(tǒng),尤其是國產(chǎn)的,只支持直線、圓弧、螺旋線等插補,該技術(shù)的實現(xiàn)有助于打破發(fā)達國家技術(shù)對國內(nèi)的壟斷和封鎖,填補國內(nèi)技術(shù)空白。
工業(yè)統(tǒng)計表明,刀具失效是引起機床故障的首要因素,由此引起的停機時間占木工機器總停機時間的1/5到1/3。加工中,如果刀具磨損不能及時發(fā)現(xiàn),將導(dǎo)致整個加工過程的中斷,引起工件報廢,甚至整個系統(tǒng)的停止。實踐證明,配有以上監(jiān)測系統(tǒng)后可減少75%的故障停機時間,提高生產(chǎn)率10%到60%,提供機器利用率50%以上,而且能夠節(jié)約加工費用達30%。而且采用主軸力矩在線檢測技術(shù),減緩刀具磨損,延長刀具的使用時間,及時處理刀具嚴重磨損情況,提高加工效率、降低加工成本。
另外,數(shù)控的推廣與數(shù)控編程的難度有直接關(guān)系,我們考慮到木工行業(yè)的操作人員普遍文化程度低,對數(shù)控認識程度不深,在整機的銷售過程中推廣比較麻煩,因此必須對數(shù)控木工編程軟件進行研發(fā)。我們采用目前國內(nèi)普遍使用的CAD軟件為基礎(chǔ),將木柱的外形在電腦上造型,將CAD圖形直接轉(zhuǎn)化為標準的G代碼,通過U盤接口將程序傳入系統(tǒng),供加工使用。通過直接將木柱畫出來,生成可執(zhí)行的代碼,簡化操作過程,提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明工作原理:
本發(fā)明在簡單的木工加工設(shè)備上增加了車銑鉆復(fù)合加工可以實現(xiàn)一次裝卡完成全部或者大部分加工工序,從而大大縮短產(chǎn)品制造工藝鏈。這樣一方面減少了由于裝卡改變導(dǎo)致的生產(chǎn)輔助時間,同時也減少了工裝卡具制造周期和等待時間,能夠顯著提高生產(chǎn)效率,而且減少裝夾次數(shù),提高加工精度。裝卡次數(shù)的減少避免了由于定位基準轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致的誤差積累,縮短產(chǎn)品制造工藝鏈,提高生產(chǎn)效率。
如上所述是結(jié)合具體內(nèi)容提供的一種或多種實施方式,并不認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。凡與本發(fā)明的方法、結(jié)構(gòu)等近似、雷同,或是對于本發(fā)明構(gòu)思前提下做出若干技術(shù)推演,或替換都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護范圍。