五轴联动CNC双面铣.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103372897 A (43)申请公布日 2013.10.30 CN 103372897 A *CN103372897A* (21)申请号 201210117838.X (22)申请日 2012.04.21 B27C 5/10(2006.01) (71)申请人 上海卓畅数码科技有限公司 地址 200090 上海市杨浦区宁国路 313 号龙 泽大厦 8-1401 (72)发明人 冒守华 罗家军 (54) 发明名称 五轴联动 CNC 双面铣 (57) 摘要 一种加工实木家具 S 型曲线面的五轴联动 CNC 双面铣。它是利用计算机技术， CAD 技术及控 制技术对传统实木

2、加工设备进行改进。利用计算 机和 CAD 技术将用户工件图纸转换成五轴控制系 统能识别的轨迹代码 ； 控制系统根据轨迹代码控 制 5 个直线轴对工件两边 S 型曲线面进行加工。 将木工工件的铣， 砂光， 倒边， 端头加工等工序一 次性加工完成。4 把刀同时加工， 加工速度远比传 统设备的高， 而且保证高精度， 操作简便， 灵活， 不 需制作模板。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103372897 A CN 103372897 A

3、 *CN103372897A* 1/1 页 2 1. 一种基于计算机技术 ,CAD 技术与自动化控制技术相结合的五轴联动 CNC 双面铣， 其特征是 ： 将用户工件图纸转换成 5 轴控制系统能识别的轨迹代码 ， 控制系统根据轨迹代 码控制 5 个直线轴的速度及位置， 从而达到对刀轴及工作台的联合控制以实现对工件两边 S 型曲线面的加工。 2. 根据据权利要求书 1 所述 5 轴联动 CNC 双面铣， 将用户图纸转换成 5 轴控制系统识 别的轨迹代码， 其特征是 ： 基于 VC+ 对 AutoCAD 二次开发的软件将用户图纸 （或者用户 dwg 文件） 转译成控制系统能识别的代码， 并模拟加工轨

4、迹。 3.根据权利1所述5轴联动CNC双面铣的5个直线轴， 其特征是 ： 采用伺服电机作为动 力， 进行闭环控制， 滚珠丝杆作为传动机构， 从而实现对 5 个直线轴的高精度的定位控制。 4.根据权利要求书1所述5轴联动CNC双面铣， 实现对工件两边S型曲线面的加工， 其 特征是 ： 4把刀可以实现4个不同的轨迹加工， 将铣， 砂光， 倒边， 端头加工工序一次性加工 完成。 权 利 要 求 书 CN 103372897 A 2 1/2 页 3 五轴联动 CNC 双面铣 技术领域 0001 五轴联动 CNC 双面铣应用于木工家具行业， 属于木工自动化设备。通过本设备可 以方便， 灵活， 高效地加工

5、具有各种 S 型曲线面的实木家具工件， 将铣， 倒边， 砂光， 端头加 工等工序一次性加工完成。例如各种桌子， 椅子， 沙发的腿脚及扶手等等。 背景技术 0002 随着社会的发展， 国内人工成本的不断提高， 现有的加工设备效率低下， 木工生产 厂家的利润空间不断被压缩。在这样的背景下， 各木工生产厂家迫切需要高效率的自动化 生产设备来降低成本。 0003 现在木工家具厂里基本上是使用靠模仿形机， 立柱铣， 加工中心。其中靠模仿形 机是采用油压或者气动进行驱动， 受油压 / 气压及模板诸多因素的影响， 加工的产品不稳 定， 误差比较大， 效率低下， 并且还需制作靠模模板。 立柱铣是靠人工进行加工

6、， 效率低而且 容易造成工伤事故 ； 而加工中心虽然可以加工复杂的曲面， 但是设备造价高， 而且加工效率 低。 发明内容 0004 为了提高效率， 降低成本， 根据木工家具的特点， 我们提出一种采用计算机与控制 技术结合 CAD 技术研发的 4 把刀同时加工的五轴联动 CNC 双面铣。它还具有自动上下料的 功能， 不需制作模板， 可以高效地加工具有各种 S 型曲线面的实木家具工件， 将铣， 倒边， 砂 光， 端头加工等工序一次性加工完成， 灵活多变， 操作简单方便， 不仅降低了成本， 而且提高 了效率， 避免安全事故的发生， 也大大提高了加工精度。适用于实现实木家具的批量生产。 附图说明 00

7、05 图 1 是设备的机床总图。 0006 图 1 中， 刀轴进给 （1） ， 床身 （2） ， 上料架 （3） ， 操作台伺服马达 （4） ， 刀轴进给伺服 马达 （5） 。 0007 图 2 是设备的刀轴进给部分。 0008 图 2 中， 刀轴进给伺服马达 （5） ， 刀轴进给轴支架 （6） ， 刀轴马达 （7） ， 皮带 （8） ， 螺 旋铣刀 （9） ， 镀鉻光轨 （10） ， 滚珠丝杆 （11） 。 0009 图 3 是设备的床身部分。 0010 图 4 是设备的上料部分。 0011 图 4 中， 工作台 （12） ， 气缸夹具 （13） 。 0012 图 5 是设备的控制柜面板。

8、具体实施方式 0013 1、 机床设计成 4 把刀的形式， 4 个刀轴由伺服马达驱动运动 ； 两把刀在工作台的左 说 明 书 CN 103372897 A 3 2/2 页 4 边， 另 2 把刀在工作台的右边， 4 个刀轴之间相互错开 160mm, 在水平方向上作相互平行运 动， 工作台作垂直于 4 个刀轴的水平运动。 0014 2、 采用滚珠丝杆作为 5 个轴的传动机构， 保证了传动的精度。其中工作台采用直 线导轨作为导向， 4 把刀的进给轴采用镀鉻光轨作为导向。 0015 3、 工件由气缸夹具由上往下压紧于工作台上。 0016 4、 利用本公司基于 VC+ 开发的软件读取用户的工件图纸，

9、并转换成五轴数控系 统能识别的轨迹代码， 并且具有对微小线段进行优化的功能。 0017 5、 具有五轴连续插补功能的控制系统根据轨迹代码控制 5 个直线轴 （4 刀轴和工 作台） 联动， 实现对工件两边 S 型曲线面的加工。 说 明 书 CN 103372897 A 4 1/5 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103372897 A 5 2/5 页 6 图 2 说 明 书 附 图 CN 103372897 A 6 3/5 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103372897 A 7 4/5 页 8 图 4 说 明 书 附 图 CN 103372897 A 8 5/5 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 103372897 A 9