極坐標數(shù)控專用木工銑床設計與仿真研究.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/曲面類回轉產品的青睞，如橢圓餐桌、橢圓鏡框、歐式木窗及異形裝飾品等。這些產品的市場需求量非常大，而且產品的外形輪廓和加工工藝并不是非常復雜，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產品數(shù)控加工設備，來實現(xiàn)系統(tǒng)低控

2、制檔次得到高加工精度的目的。
　　 針對回轉產品的特點，本文首先提出了極坐標數(shù)控專用木工銑床的構成原理，并驗證了在極坐標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)學模型，并給出橢圓算例進行了驗證。并且在原理研究的指導下，完整開發(fā)設計了一種新型專用極坐標銑床，主要特點為極坐標和極徑數(shù)控，并由床身、支承架、傳動系統(tǒng)、壓緊機構等組成，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（C向）的

3、進給傳動系統(tǒng)，從而能夠實現(xiàn)圓及非圓二次曲線的切削、空行程數(shù)控調速、回轉進給與徑向進給的聯(lián)動調速等功能，完成輪廓曲線的粗精加工。
　　 其次，本文對機床的關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)和諧響應分析的研究求解，得到了支承架的靜態(tài)最大應力、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，以及關鍵部位的諧響應曲線，結果分析表明支承架的強度剛度和穩(wěn)定性良好滿足設計要求。
　　 最后，

4、在Pro/E環(huán)境下建立極坐標數(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，為結構設計的改進和完善提供指導；在棵機基礎上進行了機床造型設計，提升了機床的外觀美感和產品檔次，有效促進了該產品的市場化推廣。
　　 本文的設計與研究，對回轉類產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。極坐標數(shù)控專用木工銑床對曲線的加工精度高且機床結構簡單，其以專用化的功能和經濟實用的定位填補了市場空白，具有很大的市場空間和經濟