極坐標(biāo)數(shù)控專用木工銑床設(shè)計與仿真研究.pdf

1、隨著生活水平和審美品位的不斷提高，人們越來越重視居住及辦公環(huán)境，并顯示出了對家具樣式，特別是曲線/曲面類回轉(zhuǎn)產(chǎn)品的青睞，如橢圓餐桌、橢圓鏡框、歐式木窗及異形裝飾品等。這些產(chǎn)品的市場需求量非常大，而且產(chǎn)品的外形輪廓和加工工藝并不是非常復(fù)雜，若采用高檔的傳統(tǒng)三維數(shù)控銑床加工成本過高而且功能富余；若采用低端的平面數(shù)控銑床加工，因其使用直線插補方式而造成曲線輪廓精度過底。所以目前迫切需要開發(fā)簡易實用和專門化的回轉(zhuǎn)產(chǎn)品數(shù)控加工設(shè)備，來實現(xiàn)系統(tǒng)低控

2、制檔次得到高加工精度的目的。
　　 針對回轉(zhuǎn)產(chǎn)品的特點，本文首先提出了極坐標(biāo)數(shù)控專用木工銑床的構(gòu)成原理，并驗證了在極坐標(biāo)機床進給方式下加工圓及非圓二次曲線具有絕對優(yōu)勢；研究了該專用銑床實現(xiàn)編程的數(shù)學(xué)模型，并給出橢圓算例進行了驗證。并且在原理研究的指導(dǎo)下，完整開發(fā)設(shè)計了一種新型專用極坐標(biāo)銑床，主要特點為極坐標(biāo)和極徑數(shù)控，并由床身、支承架、傳動系統(tǒng)、壓緊機構(gòu)等組成，其中傳動系統(tǒng)包括可雙級變速的主傳動系統(tǒng)和徑向（X向）、回轉(zhuǎn)（C向）的

3、進給傳動系統(tǒng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)圓及非圓二次曲線的切削、空行程數(shù)控調(diào)速、回轉(zhuǎn)進給與徑向進給的聯(lián)動調(diào)速等功能，完成輪廓曲線的粗精加工。
　　 其次，本文對機床的關(guān)鍵部件支承架進行了有限元分析和求解。通過對支承架進行靜態(tài)、模態(tài)和諧響應(yīng)分析的研究求解，得到了支承架的靜態(tài)最大應(yīng)力、最大位移和受力分布情況，支承架在低階模態(tài)下的固有頻率和變形圖，以及關(guān)鍵部位的諧響應(yīng)曲線，結(jié)果分析表明支承架的強度剛度和穩(wěn)定性良好滿足設(shè)計要求。
　　 最后，

4、在Pro/E環(huán)境下建立極坐標(biāo)數(shù)控專用木工銑床的運動模型，并進行了模型的運動仿真分析，為結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進和完善提供指導(dǎo)；在棵機基礎(chǔ)上進行了機床造型設(shè)計，提升了機床的外觀美感和產(chǎn)品檔次，有效促進了該產(chǎn)品的市場化推廣。
　　 本文的設(shè)計與研究，對回轉(zhuǎn)類產(chǎn)品的加工提供了一種新思路，在家具加工機械中形成一種新技術(shù)。極坐標(biāo)數(shù)控專用木工銑床對曲線的加工精度高且機床結(jié)構(gòu)簡單，其以專用化的功能和經(jīng)濟實用的定位填補了市場空白，具有很大的市場空間和經(jīng)濟