CN102601830A - 多轴同步加工数控异形榫槽机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种属于木工机械加工装备设计及制造技术领域的多轴同步加工数控异形榫槽机，主要解决原木工件榫槽加工工艺存在加工精度低，质量不稳定、安全性差，生产效率低及不能自动加工异形榫槽的问题。机器数控系统单元作为加工信息输入、数据处理、参数设定的核心处理系统，将转换的加工机代码通过伺服驱动单元传输到X轴、Y轴、Z轴伺服执行机构，实现可自动加工异形榫槽的功能；主轴刀轴组采用同步皮带传输可带动多把刀轴，一次可同步加工多个木工件；木工件定位夹具采用两组定位夹具，可在榫槽加工一组木工件时，对另外一组木工件进行取放和装夹工作，实现生产过程的连续性，提高木工件榫槽加工工艺的生产效率。

Description

多轴同步加工数控异形榫槽机

 

一、技术领域：

本发明涉及一种多轴同步加工数控异形榫槽机，主要是针对家具制造中需要采用榫槽连接的木工件进行榫槽铣钻加工，属于木工机械加工装备设计及制造技术领域。

二、背景技术：

传统木工件榫槽加工工艺主要是采用在木工件上进行划线，然后由人工扶持木工件在木工镂铣机或专用榫槽机进行单件加工，造成生产效率低下、加工精度差、质量不稳定、安全性差、员工劳动强度高的现象；近年来国内一些木工机械制造厂家也陆续开发一些自动化或数控化的榫槽机，但只局限于加工直线腰孔型或圆孔槽型，不能加工弧线和曲线槽型，使得在家具榫槽连接的形式受到限制，未能从根本上全面满足家具制造用户的需求。

三、发明内容：

本发明针对现有木工件榫槽生产工艺技术的缺陷和不足，设计开发一种可多轴同步加工榫槽的机械传动与结构设计方案，并采用具有三轴联动的通用数控系统作为主控制单元，通过设计专用CAM软件对所需加工的榫槽形状、位置、尺寸进行编程处理，对机器的各传动伺服执行机构下达加工机代码指令，实现可同步加工多组木工件异形榫槽的功能。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

多轴同步加工数控异形榫槽机，包括电控箱1、机座2、立柱3、悬臂梁4、主轴刀轴组5、木工件定位夹具6。其特征在于：所述的电控箱包括数控系统单元11、伺服驱动单元12、电气控制单元13，其中数控系统单元11作为加工信息输入、数据处理、参数设定的核心处理系统，将转换的加工机代码通过伺服驱动单元12传输到各伺服执行机构；所述的机座2在结构上装置有支撑立柱3的直线滑动导轨、滚珠传动丝杆和X轴伺服驱动电机，可实现立柱3在X轴水平方向的移动；所述的立柱3通过滑块及滚动丝杆副与机座2连接，在结构上装置支撑悬臂梁4的直线滑动导轨、滚珠传动丝杆和Z轴伺服驱动电机，实现悬臂梁4在Z轴上下方向的移动；所述的悬臂梁4通过滑块及滚动丝杆副与立柱3连接，在结构上装置支撑主轴刀轴组5、的直线滑动导轨、滚珠传动丝杆和Y轴伺服驱动电机，实现主轴刀轴组5、在Y轴水平方向的移动；所述的主轴刀轴组5通过滑块及滚动丝杆副与悬臂梁4连接，主轴刀轴组5在传动设计上用电动机通过同步传输皮带输送给各刀轴转速及扭矩，实现各刀轴对木工件的加工；所述的木工件定位夹具6与机座2的直线滑动导轨采用滑块进行连接，可根据不同木工件形状、尺寸进行移动调节和固定，木工件的夹紧方式采用气动装置实现。

本发明采用数控系统控制模式进行多轴同步木工件榫槽生产工艺加工，实现可同步加工多组木工件异形榫槽的功能，提高木工件榫槽的加工精度及质量稳定性，降低生产员工的劳动强度，保证生产加工过程的安全性，提高木工件榫槽加工工艺的生产效率。

四、附图说明：

图1是本发明一实施例的结构立体外形图。

图2是本发明一实施例的控制原理图。

五、具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1和图2，本发明实施例包括电控箱1、机座2、立柱3、悬臂梁4、主轴刀轴组5、木工件定位夹具6。其中所述的电控箱1与机座2按合适位置放置。

参见图1和图2，机器在操作开机时，首先在数控系统单元11的操作面板输入需要加工木工件榫槽的形状、尺寸、数量等加工参数和机器运行参数，对位机器各运动轴的零点位置后，在木工件定位夹具6上定位放置需要榫槽加工的木工件并夹紧，本实例采用的是采用两组木工件定位夹具，一次最多可装夹10个木工件。机器的各传动轴收到数控系统单元11发出的加工信号，使主轴刀轴组5在X轴、Y轴、Z轴方向进行运动，开动主轴刀轴组5电动机带动各刀轴旋转对木工件进行同步榫槽加工，本实例采用5个刀轴，一次最多可同步加工5个木工件，当第一组木工件加工完成后，主轴刀轴组5沿X轴方向运动到第二组木工件定位夹具位置对第二组木工件进行榫槽加工，操作员工对第一组已加工木工件进行取放，并放置待加工木工件在定位夹具上装夹，减少因放置木工件而产生的待机时间，提高生产效率。

以上所述的具体实施例，仅为本发明较佳的实施例而已，凡举依本发明申请专利范围所做的等同设计，均为本发明的技术所涵盖。

Claims (3)

1.一种多轴同步加工数控异形榫槽机，包括电控箱1、机座2、立柱3、悬臂梁4、主轴刀轴组5、木工件定位夹具6,其特征在于：所述的电控箱包括数控系统单元11、伺服驱动单元12、电气控制单元13，其中数控系统单元11作为加工信息输入、数据处理、参数设定的核心处理系统，将转换的加工机代码通过伺服驱动单元12传输到各伺服执行机构；所述的机座2在结构上装置有支撑立柱3的直线滑动导轨、滚珠传动丝杆和X轴伺服驱动电机，可实现立柱3在X轴水平方向的移动；所述的立柱3通过滑块及滚动丝杆副与机座2连接，在结构上装置支撑悬臂梁4的直线滑动导轨、滚珠传动丝杆和Z轴伺服驱动电机，实现悬臂梁4在Z轴上下方向的移动；所述的悬臂梁4通过滑块及滚动丝杆副与立柱3连接，在结构上装置支撑主轴刀轴组5、的直线滑动导轨、滚珠传动丝杆和Y轴伺服驱动电机，实现主轴刀轴组5、在Y轴水平方向的移动；所述的主轴刀轴组5通过滑块及滚动丝杆副与悬臂梁4连接，主轴刀轴组5在传动设计上用电动机通过同步传输皮带输送给各刀轴转速及扭矩，实现各刀轴对木工件的加工；所述的木工件定位夹具6与机座2的直线滑动导轨采用滑块进行连接，可根据不同木工件形状、尺寸进行移动调节和固定，木工件的夹紧方式采用气动装置实现。

2.根据权利要求1所述的多轴同步加工数控异形榫槽机，其特征在于：通过设计专用CAM软件对所需加工的榫槽形状、位置、尺寸进行编程处理，采用3轴联动的数控系统11、伺服机构12及机械传动结构，实现可加工异形榫槽的功能。

3.根据权利要求1所述的多轴同步加工数控异形榫槽机，其特征在于：所述的主轴刀轴组5采用多个刀轴进行同步联动组合，木工件定位夹具6采用两组定位夹具组合，可连续同步进行多个木工件的榫槽加工。

Images