本實(shí)用新型涉及了木工上的復(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(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn),從而實(shí)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(jī)床,對(duì)鋼鐵類零件進(jìn)行數(shù)控加工,運(yùn)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(shí)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(yùn)用的問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了木工復(fù)合加工設(shè)備。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
木工復(fù)合加工設(shè)備,包括機(jī)身,所述機(jī)身上設(shè)有加工平臺(tái),所述加工平臺(tái)上設(shè)有用于夾緊加工工件的夾緊裝置,所述加工平臺(tái)上可沿機(jī)身移動(dòng)的移動(dòng)架,所述移動(dòng)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(dòng)帶動(dòng)其上的加工工件一同轉(zhuǎn)動(dòng),所述夾緊裝置上還設(shè)有限制其轉(zhuǎn)動(dòng)的固定結(jié)構(gòu),且所述夾緊裝置上設(shè)有用于檢測(cè)其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的在線檢測(cè)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(dòng)連接在所述移動(dòng)架上,所述第二刀架可沿移動(dòng)架上下移動(dòng),且第二刀架上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)安裝在第二刀架上的刀具轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述移動(dòng)架包括設(shè)于機(jī)身上可在機(jī)身上左右移動(dòng)的底板,所述底板上設(shè)有可在底板上相對(duì)機(jī)身前后運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)板,所述第一刀架和第二刀架設(shè)于所述移動(dòng)板上。
如上所述的木工復(fù)合加工設(shè)備,所述機(jī)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(dòng)齒輪和與傳動(dòng)齒輪連接用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的的第二驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)裝置,所述第三驅(qū)動(dòng)裝置上設(shè)有伸入到凹槽內(nèi)的螺桿,所述移動(dòng)板下端設(shè)有與所述螺桿配合的傳動(dòng)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(tái)上的夾緊部,其另一端為機(jī)身一側(cè)伸出且其上連接有傳動(dòng)帶輪,所述機(jī)身上位于傳動(dòng)帶輪的同側(cè)上還設(shè)有第四驅(qū)動(dòng)裝置,所述第四驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)一同步帶與所述傳動(dòng)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(tái)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(tái)上移動(dòng)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,本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本實(shí)用新型在簡(jiǎn)單的木工加工設(shè)備上增加了車銑鉆復(fù)合加工可以實(shí)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(shí)間,同時(shí)也減少了工裝卡具制造周期和等待時(shí)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(zhǔn)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(cè)裝置,在線檢測(cè)裝置與本設(shè)備控制系統(tǒng)通信連接,當(dāng)檢測(cè)的實(shí)際力矩值達(dá)到設(shè)定值時(shí),向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),系統(tǒng)接到該信號(hào)后,將停止工作,同時(shí)可輸出外圍報(bào)警提示信號(hào),該線檢測(cè)技術(shù),減緩刀具磨損,延長(zhǎng)刀具的使用時(shí)間,及時(shí)處理刀具嚴(yán)重磨損情況,提高加工效率、降低加工成本,對(duì)于因刀具失效而引起的工件報(bào)廢、設(shè)備損壞并保證機(jī)器無(wú)故障運(yùn)行起到非常關(guān)鍵的作用。
3、本實(shí)用新型用于安裝銑、鉆加工用刀具的第二刀架可沿移動(dòng)架上下移動(dòng),且移動(dòng)架包括設(shè)于機(jī)身上可在機(jī)身上左右移動(dòng)的底板,所述底板上設(shè)有可在底板上相對(duì)機(jī)身前后運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)板,各個(gè)移動(dòng)結(jié)構(gòu)的配合使得第二刀架可相對(duì)加工平臺(tái)作上、下、左、右、前、后各方向的運(yùn)動(dòng)。
附圖說(shuō)明:
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型木工復(fù)合加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖2為本實(shí)用新型木工復(fù)合加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖3為本實(shí)用新型木工復(fù)合加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖三。
具體實(shí)施方式:
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)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(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
復(fù)合加工是機(jī)械加工領(lǐng)域目前國(guó)際上最流行的加工工藝之一,是一種先進(jìn)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(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)。車銑鉆復(fù)合加工中心通常用于進(jìn)行金屬材料的切削加工。而運(yùn)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(jiǎn)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(jī)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(jī)身1,所述機(jī)身上設(shè)有加工平臺(tái)101,所述加工平臺(tái)上設(shè)有用于夾緊加工工件的夾緊裝置,所述加工平臺(tái)101上可沿機(jī)身移動(dòng)的移動(dòng)架,所述移動(dòng)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(dòng)帶動(dòng)其上的加工工件一同轉(zhuǎn)動(dòng),所述夾緊裝置上還設(shè)有限制其轉(zhuǎn)動(dòng)的固定結(jié)構(gòu),且所述夾緊裝置上設(shè)有用于檢測(cè)其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的在線檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型在簡(jiǎn)單的木工加工設(shè)備上增加了車銑鉆復(fù)合加工可以實(shí)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(shí)間,同時(shí)也減少了工裝卡具制造周期和等待時(shí)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(zhǔn)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(jìn)一步地,所述第二刀架3活動(dòng)連接在所述移動(dòng)架上,所述第二刀架可沿移動(dòng)架上下移動(dòng),且第二刀架上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)安裝在第二刀架上的刀具轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置301。用于安裝銑、鉆加工用刀具的第二刀架可沿移動(dòng)架上下移動(dòng),當(dāng)需要對(duì)加工工件鉆和銑加工時(shí),夾緊裝置停止轉(zhuǎn)動(dòng),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(dòng),通過(guò)調(diào)整位置使第二刀架上的刀具對(duì)準(zhǔn)加工位后,即可由驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)并且第二刀架下移動(dòng)至工件表面進(jìn)行加工處理。
又進(jìn)一步地,所述移動(dòng)架包括設(shè)于機(jī)身1上可在機(jī)身上左右移動(dòng)的底板401,所述底板上設(shè)有可在底板上相對(duì)機(jī)身前后運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)板402,所述第一刀架2和第二刀架3設(shè)于所述移動(dòng)板402上。方便調(diào)整第一刀架與第二刀架相對(duì)機(jī)身左、右、前、后四個(gè)方位移動(dòng),以使其能夠更好的找到加工工件的加工位,簡(jiǎn)單的移動(dòng)結(jié)構(gòu)有效提升了加工的效率。
再進(jìn)一步地,所述機(jī)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(dòng)齒輪和與傳動(dòng)齒輪連接用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的的第二驅(qū)動(dòng)裝置104。采用導(dǎo)軌齒輪的連接方式,能夠確保移動(dòng)的精度,方便采用自動(dòng)控制的方式時(shí)對(duì)移動(dòng)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(dòng)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(dòng)裝置404,所述第三驅(qū)動(dòng)裝置上設(shè)有伸入到凹槽內(nèi)的螺桿,所述移動(dòng)板下端設(shè)有與所述螺桿配合的傳動(dòng)塊。采用螺桿傳動(dòng)比較平穩(wěn),使刀具在加工過(guò)程中能夠平穩(wěn)進(jìn)行,而且也有利于采用自動(dòng)控制的方式時(shí)對(duì)移動(dòng)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(tái)上的夾緊部,其另一端為機(jī)身一側(cè)伸出且其上連接有傳動(dòng)帶輪105,所述機(jī)身上位于傳動(dòng)帶輪的同側(cè)上還設(shè)有第四驅(qū)動(dòng)裝置106,所述第四驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)一同步帶107與所述傳動(dòng)帶輪連接。同步帶輪連接使得第四驅(qū)動(dòng)裝置跟夾緊裝置能夠同步運(yùn)轉(zhuǎn),提高傳動(dòng)精度,且第四驅(qū)動(dòng)裝置可采用伺服電機(jī),在采用自動(dòng)控制的方式時(shí)便于控制夾緊裝置的轉(zhuǎn)速,提升本設(shè)備的自動(dòng)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(gè)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(jiǎn)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(duì)于木制品制作要求精度高的,由于其強(qiáng)度低,不宜用機(jī)械夾具,采用真空吸附的夾緊結(jié)構(gòu)由助于更好的對(duì)其進(jìn)行高精度加工。
更具體地,在機(jī)身加工平臺(tái)上還可加設(shè)氣力吸塵裝置,同時(shí)進(jìn)行風(fēng)冷,一來(lái)可及時(shí)排除切屑及粉塵,減少環(huán)境污染以及保護(hù)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(jìn)行普通機(jī)床的水冷卻加工等。
進(jìn)一步地,所述加工平臺(tái)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(tái)101上移動(dòng)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(jìn)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(dòng)的結(jié)構(gòu),采用車加工時(shí),夾緊部帶動(dòng)加工工件轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)移動(dòng)板移動(dòng)第一刀架上的刀具接近轉(zhuǎn)動(dòng)的加工工件即可完成對(duì)加工工件的車加工。
又進(jìn)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(guò)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(jiǎn)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(gè)部分的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)均由機(jī)械帶動(dòng),可應(yīng)用至數(shù)控自動(dòng)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(jiǎn)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(dòng)力消耗少,一次切削量較大,切削速度較高,動(dòng)態(tài)性能要求高;采用一種高速、高精的NURBS曲線插補(bǔ)算法應(yīng)用。該算法可極大提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)性能。目前僅有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)支持NURBS曲線插補(bǔ),其他數(shù)控系統(tǒng),尤其是國(guó)產(chǎn)的,只支持直線、圓弧、螺旋線等插補(bǔ),該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有助于打破發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)的壟斷和封鎖,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白。
工業(yè)統(tǒng)計(jì)表明,刀具失效是引起機(jī)床故障的首要因素,由此引起的停機(jī)時(shí)間占木工機(jī)器總停機(jī)時(shí)間的1/5到1/3。加工中,如果刀具磨損不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),將導(dǎo)致整個(gè)加工過(guò)程的中斷,引起工件報(bào)廢,甚至整個(gè)系統(tǒng)的停止。實(shí)踐證明,配有以上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后可減少75%的故障停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)率10%到60%,提供機(jī)器利用率50%以上,而且能夠節(jié)約加工費(fèi)用達(dá)30%。而且采用主軸力矩在線檢測(cè)技術(shù),減緩刀具磨損,延長(zhǎng)刀具的使用時(shí)間,及時(shí)處理刀具嚴(yán)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(duì)數(shù)控認(rèn)識(shí)程度不深,在整機(jī)的銷售過(guò)程中推廣比較麻煩,因此必須對(duì)數(shù)控木工編程軟件進(jìn)行研發(fā)。我們采用目前國(guó)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(biāo)準(zhǔn)的G代碼,通過(guò)U盤接口將程序傳入系統(tǒng),供加工使用。通過(guò)直接將木柱畫出來(lái),生成可執(zhí)行的代碼,簡(jiǎn)化操作過(guò)程,提高生產(chǎn)效率。
本實(shí)用新型工作原理:
本實(shí)用新型在簡(jiǎn)單的木工加工設(shè)備上增加了車銑鉆復(fù)合加工可以實(shí)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(shí)間,同時(shí)也減少了工裝卡具制造周期和等待時(shí)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(zhǔn)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(shí)施方式,并不認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。凡與本實(shí)用新型的方法、結(jié)構(gòu)等近似、雷同,或是對(duì)于本實(shí)用新型構(gòu)思前提下做出若干技術(shù)推演,或替換都應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。