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木门五金件槽孔数控加工机床的总体设计
作者:管理员    发布于:2016-09-03 08:52:43    文字:【】【】【

  木门是现代生活、办公和作业场所等环境不可或缺的木制品之。近年来,我国木门产业发展快速,全国有规模以上的木门生产企业约有3000家。木门产业能有这么大的发展,跟先进的生产工艺和生产设备密不可分。随着经济的发展,对木门的产量和质量提出了更高的要求,这就要求更高水平的木门加工设备与之适应。数控技术应用于木门加工,便是这一领域的技术性突破,彻底改变了传统加工方式,使木门生产的机械化、自动化水平有了大幅度的提高。

  加工木门的门锁、门铰链等五金件安装槽孔是木门生产的个重要工序,也是木门生产机械化、自动化的个难点。

  传统门锁、门铰链安装槽孔的加工是在两台以上的镂铣机、钻孔机等设备上完成的,不仅工作量大、效率低、操作复杂,而且加工精度底、位置偏差大,不能满足高质量木门生产的要求。

  采用数控系统的五金件槽孔加工机床,往往能够一次装卡完成门锁孔、锁槽和门合页槽的加工,劳动强度低,加工效率高;各运动刀轴由数字控制,能满足各类锁孔、锁槽、锁槽阶和合页槽的加工;还能够自动测量门扇宽度和厚度等131,自动修整门的制造公差,保证加工位置和尺寸的精度要求;对刀、换刀方便快捷。数控技术的应用对木门业生产机械化、自动化水平的提高,起了不可或缺的作用。本文针对国内木门五金件槽孔加工设备的现状,设计了种用于木门五金件槽孔加工的数控机床。

  1木门五金件槽孔数控加工机床总体布局本机床是台采用卧式布置的数控机床,机床外形尺寸(长X宽X高)为2580mmX1965mm X1842mm,主要由主轴总成、Z向驱动总成、X向驱动总成、Y向驱动总成、机架和工作台总成(如所示)及相关电气系统组成。

  被加工的木门固定在工作台上,能够实现绕X轴90转动;钻头和铣刀安装在主轴总成1上,进行铣削和钻削加工;Z向驱动总成2能带动主轴总成1沿导轨实现Z向移动;Y向驱动总成8通过丝杠螺母副结构带动Z向驱动总成2和主轴总成1沿导轨实现Y向上下移动;X向驱动总成3通过齿轮齿条传动,带动Y向驱动总成7、Z向驱动总成2和主轴总成1沿导轨实现X向左右移动。整个加工过程由PC进行控制,实现木门五金件槽孔的加工。

  该数控机床的主要技术参数:电主轴一型号电主轴一功率电主轴一转速电主轴二型号电主轴二功率电主轴二转速Z向行程Y向行程X向行程主轴气缸行程夹紧气缸行程转动气缸行程2木门五金件槽孔加工机床总体设计2.1主运动系统和进给运动系统确定木门五金件槽孔加工机床包括主运动系统和进给运动系统两部分。主运动系统是由两个电主轴分别带动铣刀和钻头实现的旋转切削运动。进给运动是由X、Y、Z三个方向的往复直线运动组成,分别由X、Y、Z三个方向驱动总成实现,如、和所示。同时对两部分运动要有简单的控制包括启停控制和调速控制。

  2.2机架结构设计在整个机床结构中,机架起着支撑各运动总成、连接工作台的作用。根据木门五金件槽孔数控加工机床总体布局可知,除工作台总成之外的重量都是由机架来支撑。为了提高机架的强度和刚度,充分发挥材料的作用,如所示,整个机架采用可拆分式结构,由冷弯方形空心钢焊接而成。机架采用焊接,生产周期短,重量轻,出现缺陷可采取补救措施。

  为保证工作的安全性,必须对机架进行校核。

  初步计算作用在机架上的总重力为1197.07N.根据上述结果初步选择方形钢管截面尺寸为80X80X4mm,惯性矩为111.031cm4.由于X向驱动总成带动Y向驱动总成、Z向驱动总成和主轴总成在机架上做往复直线运动,同时主轴又在做高速旋转运动,故机架与X向驱动总成之间的接触面为主要的受力面即危险受力面。用FemapwithNXNastran对机架装配模型进行校核,定义材料属性采用Q235,对应的参数为杨氏弹性模量E各向同性。首先对整个模型进行网格划分,根据上述数据对其施加相应的载荷,计算求解之后可得出机架位移云图和机架应力云图。由云图可知,机架大变形出现在上圈梁中间位置两侧,大位移为5.446e-003mm,大应力为1.024Mpa,此处为压应变。机架使用的材料为Q235,即屈服极限m=235Mpa,在满载工况下,选取安全系数n=1.5,则许用应力值b=b/n=156.7Mpa,由分析结果知:当主轴总成、X向驱动总成、Y向驱动总成和Z向驱动总成同时处于上圈梁中间位置两侧之一时,cmax=1.024Mpa,Omax  本机床工作台总成设计成可翻转形式。底座采用冷弯空心方钢焊接成可拆分桁架结构,节省空间,提高了强度。作业时,加工完锁槽,主轴后退,转动气缸推动工作台绕X轴做向上90翻转后,即可钻削锁孔。铣削锁槽或合页槽时工作台总成状态如所示,钻削锁孔时工作台总成状态如所示。

  且发展趋势非常强劲,家具设计便是其中之。

  高频率的生活工作压得都市人群有些"喘不过气来".为了放松心情,人们越来越追求时尚、舒适、环保、浪漫,而初发芙蓉的简约思想则怡好体现出人们个性化的一面,追求与时尚服装一样的线条美、幽雅色彩对比。将工业设计应用于家具设计的灵感,将艺术设计变成浪漫的起点,这种设计思想追求的是一种大手笔的空间氛围,自然少不了制造趣味,没有激情的想象和追求是做不到的。在沐浴了简约的浪漫之后,人们终于感悟到:原来简约才是美的,空间才是奇妙的,色彩可以对比得如此简洁。

  随着21世纪的到来,回归原点与简约的潮流愈演愈烈,发展趋势从华丽变成了优雅,家具设计也越来越简约,色彩也转为黑、白等基本色系。

  这种初发芙蓉的简约是融合国际性与民族文化内涵的设计思想,是一种透着东方神韵的,滤去城市暄嚣与浮躁的明快而悠扬的表达,是一种新技术与新材料、新工艺的融合,也是一种品质,种提炼。炫目的色彩,夸张的造型,精巧利落的线条,多种材质的混搭,这都是初发芙蓉,自然可爱的简约风格家具标签,这种潮流将伴随着低碳设计、回归自然等新观继续演绎为更为浪漫、更为注重情感和艺术品位的设计趋势。也正如曰本设计界所流传一句话:"我们所处的时代是个走入宁静的时代,在简洁中感受不平凡,而来自传统的精神则是现代设计灵感的起点(待续)

脚注信息
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