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「數控木工設備」簡介、分類及特征

作者:昆明數控木工設備廠 來源:昆明數控木工設備廠 時間:2021-05-26 09:16:53 瀏覽次數:

木工數控銑床是基于木工銑床而衍生出來的萬能通用性設備,主要用于板件曲線、凹凸曲線圖案的水印銑床、雕刻等加工,由于轉速高,銑床精度好,不需要砂磨等優點,是各種木工銑床不可替代的先進設備,隨著人們生活水平的提高,家具設計的改建周期縮短,家具表面圖案也越來越復雜、新穎,家具制造廠需要靈活的生產技術,即不改變機器具體設備。

一、概述:

木工數控銑床是基于木工銑床而衍生出來的通用性設備,主要用于板件曲線、凹凸曲線圖案的水印銑床、雕刻等加工,由于轉速高,銑床精度好,不需要砂磨等優點,是各種木工銑床不可替代的設備,隨著人們生活水平的提高,家具設計的改建周期縮短,家具表面圖案也越來越復雜、新穎,家具制造廠需要靈活的生產技術,即不改變機器具體設備。

二、發展概況:

國外生產鏤銑機的歷史悠久,早在 1791 年英國人發明了鏤銑機。1952 年,在美國馬薩求塞茲工業大廳,數控平面銑床為代數控機床進行了展示發表。1958 年全切數控機床在美國展出后的 10 年,美國、英國、日本開始生產數控雕刻機,至今為止很多都生產木工數控雕刻機,主要生產是德國、意大利、美國、日本、英國、韓國、中國臺灣等,由于德國的工業技術比較發達,木工機床行業整體處于世界流的技術水平,特別是在仿造銑床、雕刻機方面,品種多,精度高,意大利從 60 年代中期開始發展迅速,品種、數量增加,制造精度中等水平,美國在高精度數控雕刻機方面還處于世界流的木工技術水平

就木材工業而言,1961 年莊田鐵工株式會社開始研究數控機床,1968 年大坂國際展覽會上公布了世界上臺數控鏤銑機床,由于日本工業界的強烈需求,NC 機得到迅猛發展,在出口數量、品種和產量方面均居世界首位。靠近水平,已成為世界上獨樹一幟的產業。隨著數控技術的快速發展,中國數控銑床制造商價格低于進口,功能符合國內產品結構生產水平,達到國外同類產品水平,使木工機械制造的生產技術和管理技術達到新水平。隨著工業的發展和科學的進步,以微處理機為代表。數控技術的發展突飛猛進,使木工數控鏤銑機的出現,發展到木工數控鏤銑加工中心,木工數控復合型鏤銑機同時以光電跟蹤人機工程學等嶄新技術向木工機械滲透與運用。目前國內外迅速發展起來的數控加工中心或柔性加工單元(FMC)也是在數控鉆銑床的基礎上發展起來的。基本加工方法都是旋轉銑削加工。將木工機床的生產效率、自動化程度、加工精度和操作性能提高到一個新的水平。

三、數控木工銑床的分類

數控銑床主要用于木材加工行業,見圖 4-40。很少有水平或其它結構形式的數控銑床。立刀采用懸臂柱式主軸刀頭結構,臺面縱橫向移動,立柱沿滑板作垂直升降運動,多主軸大型數控銑床上的立刀采用龍門式結構。為了增加機床剛性,減少占用空間,采用了龍門刀架結構,龍門刀架在機床工作臺上縱向移動,刀架采用了門框式結構。

從機床數控系統控制的坐標數量來區分,目前機床中三坐標控制占絕大多數,一般可以在三坐標聯動加工或三坐標同時控制兩坐標聯動加工,稱為三軸聯動或三軸聯動(2.5 坐標)加工,少數數數控銑床可以實現四坐標或五坐標數控銑床

為了提高數控立銑機的工作效率,一般可采用雙工作臺或自動更換工作臺,減少工件的裝卸時間或在龍門數控立銑機上增加主軸數量,同一程序同時加工幾個相同的工件或型面。

典型的數控銑床有:意大利 SCM 公司的 ROUTRON 系列、ROUTROMAT 系列和 ROUTRONIC,MORBIDELLI 公司的 Author501,BIESSE 公司的 ROVER18;德國 Reichenbacherd 的 RANC612;日本莊田的 R400 等。

四、數控銑床運動特征

數控木工銑床一般由機體、工作臺、伺服系統、控制系統、切削刀庫系統等組成。

數控技術系統通常采用 ISO 國際標準數控 g、m 代碼格式編程,x、y、z 方向由混合式步進電機驅動,配備多站自動刀庫,或者根據技術要求選擇組合刀或單刀銑刀,主軸可以選擇變頻器具有自動化程度高,編程簡單、人機對話、精度高、抗變形能力強等特點。適用于復雜表面的木材表面或曲面的三維切削。

(1)控制機床運動所需的坐標特性。為實現對工件上各種復雜形狀的輪廓進行銑削加工,必須控制刀具的直線軌跡和設定的圓弧軌跡。這就要求數控銑床的伺服拖動系統能夠協調多坐標,保持預定的相互關系,即實現多坐標聯動。對于數控銑床加工平面上的曲線輪廓形狀時,所控制的坐標數至少要在三坐標(即 2.5 坐標)下有兩個聯動坐標(即四坐標),若要連續加工變斜角的直線加工,則需要四坐標聯動,若要加工曲面變斜角的工件,則需要五坐標聯動。

(2)主軸運動特征。CNC 銑床的主軸啟停、正反演及主軸調速等均可按程序自動完成。在木材加工中,不同機床的轉速調節功能和調節范圍不同,銑床的轉速調節范圍在 1000~1800r/min 之間。現代化木材加工數控銑床多采用變頻調速,將主軸轉速分成幾檔,編程時可任意選擇。運動中控制面板上的旋鈕在本文范圍內無級調節,有時無級調節,編程可在整個調節范圍內選擇值,主軸運行中無級調節。

五、數控木工銑床的基本功能

不同銑床上的數控系統有不同的功能。一般的數控銑床都具有以下幾項一般功能:

(1)點位控制功能。本實用新型可實現數控銑床只點控鉆的功能。

(2)持續的輪廓控制功能。CNC 銑床通過實施直線和圓弧插補,可以實現連續的刀具軌跡輪廓控制,加工出由直線和圓弧組成的平面曲線輪廓工件。非圓曲線的輪廓線,經直線與圓弧擬合后也可加工。

(3)刀具半徑自動補償功能。使用此功能可使數控銑床的刀具中心自動偏離加工輪廓刀具半徑的距離。因而在編程時可以方便地按輪廓的形狀合尺寸計算、編程,不必按銑刀的中心軌跡計算編程。

(4)軸對稱加工功能。利用該功能只要編制出軸對稱兩個零件中的一個零件的加工程序,機床就可以自動將兩個零件加工出來。對于軸對稱的一個零件,利用該功能可以只編寫一半的加工程序。

(5)固定循環功能。利用該功能將一些典型化的加工功能,專門設計一段程序(子程序)在需要的時候自由調用,以實現一些固定的加工循環,如點位直線控制、銑削正圓等。

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