二、机械进给木工铣床在木工铣床上手工送进工件不仅限制了劳动生产率的提高,而且劳动强度大,安全性差。采用机械进给的木工铣床,就可克服上述缺点。在较小企业中,不适宜采用专用的机械进给木工铣床,这时可在手工进给木工铣床上安装机械进料装置(如自动进料器等),实现自动进料。在大型企业或大批、专门化生产中,宜采用机械进给的专用木工铣床。北械进给装置的类型,因工件的尺寸和外形不同而异。常见的有下列几种。链条进给装置:用于沿导尺加工直线形零件的进给装置。该装置由链条的传动件、支柱,链条上的挡块,侧向压尺.上压紧滚和装料器等组成。进给速度为5一15m/min.单独电动机驱动,功率不超过0.5kW履带进给装置:分为单滚轮和双滚轮两种。单滚轮装在单轴木工铣床上单面铣削细长曲线形零件双滚轮则装在双轴木工铣床上,用以双面铣削细长曲线外形零件。这两种进料装置都是用单独电动机通过减速器驱动的。图4-8所示为链轮进给的木工铣床·机构的动力是由电动机】经减速器2h齿轮和链条传动」传至装有和主轴同心的链轮3上,弹簧将压紧滚轮镖靠板6的表面,使链轮3与样板6外围上链条始终相啮合。由于样板6被滚轮1压紧,当链轮3转动时,就带动了安装在样板上面的工件通过铣刀头7z实观机械进给:利用踏板使压紧滚轮4施松,则样板6与链轮3脱开,机构便停止进给。具有回转工作台的木工铣床适用于大批量加工各种零件外形(如图4-9).加工尺寸不大的工件时,每次将若于个工件放在工作台边沿上:采用圆形橡皮压紧器将工件压紧。压紧器能在铣削加工前自动压紧工件,铣削完后臭自动放松工件,加工大的工件时,每次加工一个工件,放在工作台上,采用能对」中的气动夹紧器将工件固定。夹紧器是安装在可以转动的悬梁上。回转工作台的直径大小以加工工件的直径而定。如,加工工件最大直径分别为2000、2500、3500mm时,回转工作台直径相应为1500、1800、2350mm。图4-9所示为有回转工作台的木工铣床加工原理图。在回转的水平工作爸1上固定样板2,工件安放在样板上:铣刀4和支承挡环5装在滑枕6的前端,滑枕在压紧机构作用下,使支承环5紧靠样板2的曲线外缘上,随着工作台的回转,工件被铣削加工工作台上分加工区和非加工区,在非加工区装、卸工件。由于在工作台1上可以安装各种样板,所以这种木工铣床也腐手方能性设备。这种木工铣床有单铣以这种术工铣床也属掌方能性设备这种木工铣床有单铣刀头,双铣刀头和双铣刀头与砂削刀架相组合等多种形式,有些双画双轴仿形木工铣床亦有采用滚筒进给方式的。第二节镂铣机该机床属于主轴安装在床身上部的仿形木工铣床,故亦称上轴木工铣床。主要用于轻型铣削平面、曲线表面,开各种腰鼓形的样槽,以及钻孔和扩孔等。当具有专用夹具时,还可用于零件的外衫曲线,内部仿形铣削,花纹雕刻、浮雕等艺术姓铣削加工。这类机床需要使用小直径(2~30mm)的各种端柄毓刀。新式机床的主轴直接采用18000r/min特种电动机来驱动(由变频器将电流频率提高至300Hz),亦有采用皮带升速驱动,转速可达12000~30000r/min4-io所示为立式上轴木工铣床加工工艺示意图。加工工件1固定在靠模2上,主轴安装着端柄铣刀3,工作台4上伸出有导向销5。当靠模依靠导向销沿槽内仿形曲线移动时,铣刀就可在加工零件表面上进行仿形铣削加工。图4-11所示为国产BQB5114Jm:按新国标应定为MX705)立式上轴木工铣床的外形图。主要由床身,工作台、重轴动力头、工作台升降机构、电气控制部分等组成。床身1由铸铁制成,具有较好的强度和刚度。工作台8亦由铸铁制成,上表面经精密加工。工作台上装有伸出高度为6mm的导向销9,以供靠模沿其移动而进行仿形铣削加工。工作台的高度位置由手轮6,通过锥齿轮副、丝杆螺母机构使之升降,调整完毕后必须用手柄7重新将其锁紧。工作台的升起可通过大踏脚板4和杠杆机构实5现,即调节螺栓3,控制大踏脚板的回转角度,从而使工作台升至预调的作业高度。工作台高度位置的保持由与小踏脚板相联的弹性碰头和装于圆弧槽内的碰块来实现(参见图4-13),当大踏脚板4使工作台向上升起时,弹性碰头叙面在挡块作用下,克服弹簧力缩回。并通过挡块后在弹簧作用下立即复位伸出,此时,即使放松了大跃脚板,由于弹性碰头被挡块挡住,故工作台不能下落,保持预调作业高度。当工作台需要下降时,可踩动小踏脚板5,弹性碰头缩回并与挡块脱雁工作台在自身重力作用下返至原位。调节圆弧槽内挡块位置,即可控制工作台的停留高度。图4-12所示为BQB5114型立式上轴木工铣床主轴轴承润滑系统结构示意图。由于主轴要作高速转动,故主轴两轴承必须具有食好的润滑,机床采用强制循环润滑系统」下油槽1内的润滑油由转子油泵2加压,经输油管3,滤油器4、上油槽5,由小孔流人主轴的「轴藍m铁后流经下轴承13回下油槽,防止轴承过热,保证了主轴秘稳运转。通过调节螺钉6可控制润滑油循环的速度
二、机械进给木工铣床 在木工铣床上手工送进工件不仅限制了劳动生产率的提高,而且劳动强度大,安全性差。采用机械进给的木工铣 床,就可克服上述缺点。在较小企业中,不适宜采用专用的机械进给木工铣床,这时可在手工进给木工铣床上安装 机械进料装置(如自动进料器等),实现自动进料。在大型企业或大批、专门化生产中,宜采用机械进给的专用木 工铣床。 北械进给装置的类型,因工件的尺寸和外形不同而异。常见的有下列几种。 链条进给装置:用于沿导尺加工直线形零件的进给装置。该装置由链条的传动件、支柱,链条上的挡块,侧向压 尺.上压紧滚和装料器等组成。进给速度为5一15m/min.单独电动机驱动,功率不超过0.5kW. 履带进给装置:分为单滚轮和双滚轮两种。单滚轮装在单轴木工铣床上j单面铣削细长曲线形零件i双滚轮则装在 双轴木工铣床上,用以双面铣削细长曲线外形零件。这两种进料装置都是用单独电动机通过减速器驱动的。 图4-8所示为链轮进给的木工铣床·机构的动力是由电动机】经减速器2h齿轮和链条传动」传至装有和主轴同心 的链轮3上,弹簧将压紧滚轮镙靠板6的表面,使链轮3与样板6外围上链条始终相啮合。由于样板6被滚轮1压紧, 当链轮3转动时,就带动了安装在样板上面的工件通过铣刀头7z实观机械进给.利用踏板使压紧滚轮4施松,则样 板6与链轮3脱开,机构便停止进给。 具有回转工作台的木工铣床适用于大批量加工各种零件外形(如图4-9).加工尺寸不大的工件时,每次将若于个 工件放在工作台边沿上:采用圆形橡皮压紧器将工件压紧。压紧器能在铣削加工前自动压紧工件,铣削完后臭自动 放松工件,加工大的工件时,每次加工一个工件,放在工作台上,采用能对』中的气动夹紧器将工件固定。夹紧器 是安装在可以转动的悬梁上。回转工作台的直径大小以加工工件的直径而定。如,加工工件最大直径分别为 2000、2500、3500mm时,回转工作台直径相应为1500、1800、2350mm。 图4-9所示为有回转工作台的木工铣床加工原理图。在回转的水平工作爸1上固定样板2,工件安放在样板上;铣 刀4和支承挡环5装在滑枕6的前端,滑枕在压紧机构作用下,使支承环5紧靠样板2的曲线外缘上,随着工作台的回 转,工件被铣削加工i工作台上分加工区和非加工区,在非加工区装、卸工件。由于在工作台1上可以安装各种样 板,所以这种木工铣床也腐于万能性设备。这种木工铣床有单铣以这种术工铣床也属掌万能性设备这种木工铣床有 单铣刀头.双铣刀头和双铣刀头与砂削刀架相组合等多种形式, 有些双画双轴仿形木工铣床亦有采用滚筒进给方式的。 第二节镂铣机 该机床属于主轴安装在床身上部的仿形木工铣床,故亦称上轴木工铣床。主要用于轻型铣削平面、曲线表面,开 各种腰鼓形的榫槽,以及钻孔和扩孔等。当具有专用夹具时,还可用于零件的外衫曲线,内部仿形铣削,花纹雕 刻、浮雕等艺术姓铣削加工。 这类机床需要使用小直径(2~30mm)的各种端柄毓刀。新式机床的主轴直接采用18000r/min特种电动机来驱动 (由变频器将电流频率提高至300Hz),亦有采用皮带升速驱动,转速可达12000~30000r/min. 4-io所示为立式上轴木工铣床加工工艺示意图。加工工件1固定在靠模2上,主轴安装着端柄铣刀3,工作台4上 伸出有导向销5。当靠模依靠导向销沿槽内仿形曲线移动时,铣刀就可在加工零件表面上进行仿形铣削加工。 图4-11所示为国产BQB5114Jm:按新国标应定为MX705)立式上轴木工铣床的外形图。主要由床身,工作台、 重轴动力头、工作台升降机构、电气控制部分等组成。 床身1由铸铁制成,具有较好的强度和刚度。工作台8亦由铸铁制成,上表面经精密加工。工作台上装有伸出高 度为6mm的导向销9,以供靠模沿其移动而进行仿形铣削加工。工作台的高度位置由手轮6,通过锥齿轮副、丝杆 螺母机构使之升降,调整完毕后必须用手柄7重新将其锁紧。工作台的升起可通过大踏脚板4和杠杆机构实 5 现, 即调节螺栓3,控制大踏脚板的回转角度,从而使工作台升至预调的作业高度。工作台高度位置的保持由与小踏脚 板相联的弹性碰头和装于圆弧槽内的碰块来实现(参见图4 -13),当大踏脚板4使工作台向上升起时,弹性碰头斜 面在挡块作用下,克服弹簧力缩回。并通过挡块后在弹簧作用下立即复位伸出,此时,即使放松了大跹脚板,由于 弹性碰头被挡块挡住,故工作台不能下落,保持预调作业高度。当工作台需要下降时,可踩动小踏脚板5,弹性碰 头缩回并与挡块脱雁工作台在自身重力作用下返至原位。调节圆弧槽内挡块位置,即可控制工作台的停留高度。 图4- 12所示为BQB5114型立式上轴木工铣床主轴轴承润滑系统结构示意图。由于主轴要作高速转动,故主轴两 轴承必须具有良好的润滑,机床采用强制循环润滑系统」下油槽1内的润滑油由转子油泵2加压,经输油管3,滤油 器4、上油槽5,由小孔流人主轴的「轴蘆m鉄后流经卞轴承13回下油槽,防止轴承过热,保证了主轴秘稳运转。 通过调节螺钉6可控制润滑油循环的速度
为了确保安全和提高生产率,机床主轴电动机除采用电气制动外,还设置有手动刹车装置,当顺时针转动手柄15时(图4-11),通过拉杆带动摩擦块,电动机轴上大皮带轮轮缘将受到摩擦力矩的作用,使主轴受到双重制动而迅速停止,此外,手轮16(图4-il)用以调节电动机轴上大皮带轮的上下位置,使大、小皮带轮的鼓形中心保持一致。在主轴动力头床身一侧的手轮,通过蜗轮蜗杆M丝杆螺母机构,使与电动机座相联的导轨产生移动,用以调整高速环形带的张紧度。为了确保安全和提高生产率,机床主轴电动机除采用电气制动外,还设置有手动刹车装置,当顺时针转动手柄15时(图4-11),通过拉杆带动摩擦块,电动机轴上大皮带轮轮缘将受到摩擦力矩的作用,使主轴受到双重制动而迅速停止,此外,手轮16(图4-11)用以调节电动机轴上大皮带轮的上下位置,使大、小皮带轮的鼓形中心保持致。在主轴动力头床身一侧的手轮,通过蜗轮蜗杆,丝杆螺母机构,使与电动机座相联的导轨产生移动,用以调整高速环形带的张紧度,主轴外部床身上装有主轴锁栓11(图4-12),更换铣刀头时,可将其插入主轴12的孔内,以防止装刀时主轴转动。安装结束后必须将其拉出。图4-13所示为BQB5114型立式上轴木工铣床的传动系统图。其主轴动力头通过皮带轮、高速环形带驱动,其转速可达16800r/min.80年代以来,随着工业和科学技术的发展,木工镂铣机的自动化程度,加工精度、操作性能、效率等都得到进一步的提高。例如国外生产的光电跟踪镂铣机生产时,无需编制控制程序,仅用墨笔绘出所需加工工件形状的图纸,光电跟踪器就能自动跟踪控制刀具中心的庵动路线.该机跟踪系统的速度:高速3429~5715mm/min;低速0~1905mm/min;调速范围0~4318mm/min;定位精度为士0.0254mm.跟踪精度为士0.0254mm,第三节仿形木工铣床仿形木工铣床用于铣削复杂型面的成型木制零件,是一种专用性的木工铣床,适宜中等或大批量生产,它利用靠模(或样板)由铣刀与工件间的相对运动来实现仿形加工,所以义称为靠模机按铣削零件形状的不同,可分为立体仿形术工铣床和表面仿形木工铣床两类。立体仿形木工铣床用于对零件的外表面或内表面的仿形铣削加工,如鞋檀、脚型(弯脚、海螺脚)以及假肢(假手、假脚)等外表面零件的铣削。按铣削的方向又可分为横向仿形木工铣床和纵向仿形木工铣床二种。横向仿形木工铣床的特点是,铣刀的回转运动轴线与工件回转运动轴线相平行。加工时工件和靠模都绕自身轴线作同步的回转运动,而安装在仿形刀架上的铣刀,除主切削运动外,还有仿形刀架的纵向和横向(即沿工件的轴线方向和半径方向)的进给运动。沿工件轴线方向的进给运动是另外由纵向的传动系统而产生,如果加工工件长度与铣刀宽度相等,则不需沿工件轴线方向的进给运动。沿工件半径方向的进给运动,是由靠模和压紧滚轮的接触产生的。靠模的形状和尺寸与制品相同,它与被加工毛坏同步旋转,并由压紧滚轮压紧在靠模上。因此,旋转的靠模以其接触点形状的变化推动压紧滚轮摆动,与滚轮同步移动的铣刀也一起摆动,在此径向进给与轴向进给的配合下,便可将毛坏加工成与靠模形状相同的制品。机床上铣力的切削速度应大手工件的回转速度,沿工件回转半径方向的进给速度也应大于沿工件轴线方向的进给速度。纵向仿形术工铣床是铣刀回转运动轴线与工件回转运动轴线垂直:其工作原理与横向仿形木工铣床基本类似。表面仿形木工铣床的加工质量,取决于靠模的制造精度,刀具与工件之间复合的相对运动是否协调,生产率则决定于机床的自动化程度及同时加工工件的数量。在我国家具生产中,普遍采用了具有纵向进给的横向仿形木工铣床,机床的一般技术参数为:铣刀转速为3000~6000r/min,铣刀直径15~250mm,加工工件直径75~250mm,加工工件长度150^-750mm,工件转速15~60r/min,铣削功率lkW,质量约800~1500kg图4-14所示为弯脚仿形木工铣床外形图。该机床主要由床身、主轴齿轮箱、刀架机构、上料机构、尾架以及液压装置等部分组成,主轴齿轮箱2由电动机12直接带动,变换主轴齿轮箱手柄A,B的相互位置可使主轴获得六种不同的转速。可根据弯脚靠模的不同长度,来调节主轴齿轮箱2和尾架5的距离,并由靠模主轴顶尖7和靠模夹紧顶尖8将靠模固定。工件则固定在四个工件主轴顶尖9和工件夹紧顶尖10在间。刀轴机构3由四个直径为100mm或130mm的铣刀11组成i每个铣刀头上安装三只杯形魄刀,其刃口圆弧直径为26mm或40mm,刀轴由电动机13通过平带传动,转速为5000~8000r/min
为了确保安全和提高生产率.机床主轴电动机除采用电气制动外,还设置有手动刹车装置,当顺时针转动手柄 15时(图4-11),通过拉杆带动摩擦块,电动机轴上大皮带轮轮缘将受到摩擦力矩的作用,使主轴受到双重制动而 迅速停止.此外,手轮16(图4-il)用以调节电动机轴上大皮带轮的上下位置,使大、小皮带轮的鼓形中心保持一 致。 在主轴动力头床身一侧的手轮,通过蜗轮蜗杆M丝杆螺母机构,使与电动机座相联的导轨产生移动,用以调整高 速环形带的张紧度。 为了确保安全和提高生产率,机床主轴电动机除采用电气制动外,还设置有手动刹车装置,当顺时针转动手柄 15时(图4-11),通过拉杆带动摩擦块,电动机轴上大皮带轮轮缘将受到摩擦力矩的作用,使主轴受到双重制动而 迅速停止,此外,手轮16(图4- 11)用以调节电动机轴上大皮带轮的上下位置,使大、小皮带轮的鼓形中心保持一 致。 在主轴动力头床身一侧的手轮,通过蜗轮蜗杆,丝杆螺母机构,使与电动机座相联的导轨产生移动,用以调整高 速环形带的张紧度, 主轴外部床身上装有主轴锁栓11(图4-12),更换铣刀头时,可将其插入主轴12的孔内,以防止装刀时主轴转 动。安装结束后必须将其拉出。 图4-13所示为BQB5114型立式上轴木工铣床的传动系统图。其主轴动力头通过皮带轮、高速环形带驱动,其转 速可达16800r/min. 80年代以来,随着工业和科学技术的发展,木工镂铣机的自动化程度,加工精度、操作性能、效率等都得到进 一步的提高。例如国外生产的光电跟踪镂铣机生产时,无需编制控制程序,仅用墨笔绘出所需加工工件形状的图 纸,光电跟踪器就能自动跟踪控制刀具中心的庵动路线.该机跟踪系统的速度:高速3429~5715mm/min;低速 0~1905mm/min;调速范围0~4318mm/min;定位精度为士0.0254mm.跟踪精度为士0.0254mm, 第三节仿形木工铣床 仿形木工铣床用于铣削复杂型面的成型木制零件,是一种专用性的木工铣床,适宜中等或大批量生产.它利用靠 模(或样板)由铣刀与工件间的相对运动来实现仿形加工,所以又称为靠模机 按铣削零件形状的不同,可分为立体仿形术工铣床和表面仿形木工铣床两类。 立体仿形木工铣床用于对零件的外表面或内表面的仿形铣削加工,如鞋楦、脚型(弯脚、海螺脚)以及假肢(假 手、假脚)等外表面零件的铣削。按铣削的方向又可分为横向仿形木工铣床和纵向仿形木工铣床二种。 横向仿形木工铣床的特点是,铣刀的回转运动轴线与工件回转运动轴线相平行。加工时工件和靠模都绕自身轴线 作同步的回转运动,而安装在仿形刀架上的铣刀,除主切削运动外,还有仿形刀架的纵向和横向(即沿工件的轴线 方向和半径方向)的进给运动。沿工件轴线方向的进给运动是另外由纵向的传动系统而产生,如果加工工件长度与 铣刀宽度相等,则不需沿工件轴线方向的进给运动。沿工件半径方向的进给运动,是由靠模和压紧滚轮的接触产生 的。靠模的形状和尺寸与制品相同,它与被加工毛坯同步旋转,并由压紧滚轮压紧在靠模上。因此,旋转的靠模以 其接触点形状的变化推动压紧滚轮摆动,与滚轮同步移动的铣刀也一起摆动,在此径向进给与轴向进给的配合下, 便可将毛坯加工成与靠模形状相同的制品。机床上铣刀的切削速度应大于工件的回转速度,沿工件回转半径方向的 进给速度也应大于沿工件轴线方向的进给速度。 纵向仿形木工铣床是铣刀回转运动轴线与工件回转运动轴线垂直.其工作原理与横向仿形木工铣床基本类似。 表面仿形木工铣床的加工质量,取决于靠模的制造精度,刀具与工件之间复合的相对运动是否协调,生产率则决 定于机床的自动化程度及同时加工工件的数量。 在我国家具生产中,普遍采用了具有纵向进给的横向仿形木工铣床,机床的一般技术参数为:铣刀转速为3000 ~6000r/min,铣刀直径15~250mm,加工工件直径75~250mm,加工工件长度150^-750mm,工件转速15 ~60r/min,铣削功率lkW,质量约800~1500kg. 图4-14所示为弯脚仿形木工铣床外形图。该机床主要由床身、主轴齿轮箱、刀架机构、上料机构、尾架以及液 压装置等部分组成, 主轴齿轮箱2由电动机12直接带动,变换主轴齿轮箱手柄A,B的相互位置可使主轴获得六种不同的转速。可根 据弯脚靠模的不同长度,来调节主轴齿轮箱2和尾架5的距离,并由靠模主轴顶尖7和靠模夹紧顶尖8将靠模固定。 工件则固定在四个工件主轴顶尖9和工件夹紧顶尖10在间。刀轴机构3由四个直径为100mm或130mm的铣刀11组 成i每个铣刀头上安装三只杯形魄刀,其刃口圆弧直径为26mm或40mm,刀轴由电动机13通过平带传动,转速为 5000~8000r/min
操作该机床,首先应调整好靠模与工件之间相互回转位置,并用顶尖固定,然后主轴齿轮箱运转使工件和靠模同步回转,杯形铣力高速绕力轴回转,并沿工件回转半径方向进给,即实现横向进给:与此同时,力架机构3还沿工件长度方向移动,进行仿形铣削。当加工完毕,则纵向与横向先后复位,然后夹紧顶尖退回,将工件取下。表4-3为弯脚仿形木工铣床的主要技术参数。国产MX7416×10型四轴仿形木工铣床,其工作原理与弯脚仿形木工铣床相似,但它是集铣削和砂光为一体、同步作业的半自动化机床。通过气动系统与电气控制系统来实现仿形运动租加工自动循环,生产效率较高,操作较简便。其主要技术参数如表4-4所示。国外亦有将直接装夹有刀头的高频电动机(4~6只)安装在一框架上,框架借助于滚轮可导轨上轻便地移动,并可绕某轴灵活地转动,由一名工人手工操作,按靠模一次可以铣削加工出与其花纹图案完全相同的4~6块工件,生产率较高。直线进给的仿形木工铣床,可以加工长板条状曲线轮廓。该仿形机床有一个长机座,纵向溜板上有一支架,支架上装有几个气缸夹紧头,纵向溜板由油缸推动实现纵向直线运动:中部「三个横向溜板,上设四个仿形铣刀轴和两个砂光头,可分别加工工件的两面,由靠模及液压装置使刀架作横向仿形进给,一次可以完成两侧面的仿形加工。只需一块模板,占地面积小,装夹可手工或通过料仓进行,自动完成工作循环。具有省工、省时,占地面积小等特点。第四节数控木工铣床所谓数控木工铣床就是可以把零件加工的要求、步骤与尺寸用代码化的数字表示,通过信息载体(如穿子L纸带、磁盘、磁带)输入专用电子计算机,经处理与运算,发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状与尺寸,自动地将零件加工出来。它不仅能进行程序控制和辅功能控制,而且能进行坐标控制,是30年来综合应用计算机技术、自动控制、精密测量和机床设计等先进技术发展起来的一种新型机床。数控机床一般由信息载体,数控装置、伺服系统和机床四个基本部分所组成。数控机床与一般机床比较具有如下特点:采用刚性和抗振性较好的机床结构,以提高主铀的刚度和精度;采用高质量的伺服系统,使机床达到高精度、高效率,提高机床的灵敏性;采用较大功率的电动机和先进的标准刀具,以提高切削用量;采用多主轴刀架结构,以提高切削效率,减少机工时间:采用自动换刀和自动更换工件装置,以减少停机时间:采用自动排屑、自动润滑等措施,以保证自动化操作的顺利实现。一、数控木工铣床数控木工铣床主要是指数控镂铣机,它是应用数控技术最为广泛的木工机床之一。工铣床有多种分类方法:按伺服系统的原理不同可分为开环、闭环和半闭环控制系统;按同时控制的坐标数,可分为两,三、四,五坐标等:按刀架结构可分为并列刀轴工作位置可分为立式(垂直布置)和卧式(水平布置):按主轴数分单,双,多轴等;按机架结构分单臂(单立柱)式和门式等等。多数数控木工铣床是连续控制(又称轮廓控制或轨迹控制)系统,能够得到.一维平面廓或三位立体轮廓。对于单纯几何形体来说,最多不超过三维空间,只要有三个坐标就完全以确定任意点的位置。但对一个实际轮廓切削加工系统,尤其是立体曲面加工系统,往不把刀具简化成丁个点来看待。为避免干涉,改善切削条件,提高木材的切除率和表面质量常除三个直线坐标运动外,尚需增加一个甚至儿个回转(或摆动)坐标运动。因此,连续控制常除三个直线坐标运动外,尚需增加一个甚至儿个回转(或摆动)坐标运动。因此,连续控制不仅有两坐标Y三坐标数控,还有四坐标、五坐标数控,这里指的都是同时控制的,即联动标轴数目。数控木工铣床所需的坐标运动,可以分配到刀具系统和工件系统。对于两坐标数控木工卡,它所具有的两个直线运动一般是由工作台完成。工作台在水平面内沿X、个方向作平豆动。对于三坐标数控木工铣床,三个直线坐标运动可以由力具系统单独完成,也可以由力具系统与工件系统共同完成。它可以由工作台固定,三个直线运动均由刀具系统完成:或工作台完成X向运动,力架完成Y、乙向运动:亦可工作台完成、Y=向的坐标运动,力架仅完成Z方向升降运动。致于四坐标、五坐标数控木工铣床,它们的运动分配方式视具体机床而定。数控未工铣床的伺服系统主要是指进给系统,通常由电气和机械两部分组成。前者从给定值输入到伺服马达的辅出,可称为伺服驱动系:后者各机械部分称为机械传动系。伺服驱动方式往往采用伺服马达。伺服马达可以是电气的、液压的或电液的。目前在开研系统中普遍采用步进马达(包括功率步进电机和电液步进马达)驱动:在闭环系统中则直流或交流伺服电机,或电液伺服系统即利用电液伺服阀驱动液压缸或液压马达。机械传动系是指伺服传动链、伺服执行机构、执行件(工作台、力架)及其导轨等。数控木工铣床伺服传动链中常采用消除间隙的精密齿轮传动:伺服执行机构除行程很短时可采用液缸以外,滚珠丝杆螺母富大多采用滚动导有恒定的摩擦阻力,而且可使刀架和工作台溜板对指令信号作出快速反应:在数控木工铣床中,工作台则广泛采用真空法吸附工件的装夹方法。工作台除单工作台形式外,还常采用刃工作台布局,以便节省辅助时间
操作该机床,首先应调整好靠模与工件之间相互回转位置,并用顶尖固定,然后主轴齿轮箱运转使工件和靠模同 步回转,杯形铣刀高速绕刀轴回转,并沿工件回转半径方向进给,即实现横向进给;与此同时,刀架机构3还沿工 件长度方向移动,进行仿形铣削。当加工完毕,则纵向与横向先后复位,然后夹紧顶尖退回,将工件取下。 表4-3为弯脚仿形木工铣床的主要技术参数。 国产MX7416×10型四轴仿形木工铣床,其工作原理与弯脚仿形木工铣床相似,但它是集铣削和砂光为一体、 同步作业的半自动化机床。通过气动系统与电气控制系统来实现仿形运动租加工自动循环,生产效率较高,操作较 简便。其主要技术参数如表4-4所示。 国外亦有将直接装夹有刀头的高频电动机(4~6只)安装在一框架上,框架借助于滚轮可导轨上轻便地移动,并 可绕某轴灵活地转动,由一名工人手工操作,按靠模一次可以铣削加工出与其花纹图案完全相同的4~6块工件,生 产率较高。 直线进给的仿形木工铣床,可以加工长板条状曲线轮廓。该仿形机床有一个长机座,纵向溜板上有一支架,支架 上装有几个气缸夹紧头,纵向溜板由油缸推动实现纵向直线运动;中部「三个横向溜板,上设四个仿形铣刀轴和两 个砂光头,可分别加工工件的两面,由靠模及液压装置使刀架作横向仿形进给,一次可以完成两侧面的仿形加工。 只需一块模板,占地面积小,装夹可手工或通过料仓进行,自动完成工作循环。具有省工、省时,占地面积小等特 点。 第四节数控木工铣床 所谓数控木工铣床就是可以把零件加工的要求、步骤与尺寸用代码化的数字表示,通过信息载体(如穿子L纸 带、磁盘、磁带)输入专用电子计算机,经处理与运算,发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状 与尺寸,自动地将零件加工出来。它不仅能进行程序控制和辅功能控制,而且能进行坐标控制,是30年来综合应用 计算机技术、自动控制、精密测量和机床设计等先进技术发展起来的一种新型机床。 数控机床一般由信息载体,数控装置、伺服系统和机床四个基本部分所组成。 数控机床与一般机床比较具有如下特点:采用刚性和抗振性较好的机床结构,以提高主铀的刚度和精度;采用高 质量的伺服系统,使机床达到高精度、高效率,提高机床的灵敏性;采用较大功率的电动机和先进的标准刀具,以 提高切削用量;采用多主轴刀架结构,以提高切削效率,减少机工时间;采用自动换刀和自动更换工件装置,以减 少停机时间;采用自动排屑、自动润滑等措施,以保证自动化操作的顺利实现。 一、数控木工铣床 数控木工铣床主要是指数控镂铣机,它是应用数控技术最为广泛的木工机床之一。 工铣床有多种分类方法:按伺服系统的原理不同可分为开环、闭环和半闭环控制系统;按同时控制的坐标数,可 分为两,三、四,五坐标等;按刀架结构可分为并列刀轴工作位置可分为立式(垂直布置)和卧式(水平布置); 按主轴数分单.双,多轴等;按机架结构分单臂(单立柱)式和门式等等。 多数数控木工铣床是连续控制(又称轮廓控制或轨迹控制)系统,能够得到.一维平面廓或三位立体轮廓。对于单 纯几何形体来说,最多不超过三维空间,只要有三个坐标就完全以确定任意点的位置。但对一个实际轮廓切削加工 系统,尤其是立体曲面加工系统,往不把刀具简化成丁个点来看待。为避免干涉,改善切削条件,提高木材的切除 率和表面质量常除三个直线坐标运动外,尚需增加一个甚至几个回转(或摆动)坐标运动。因此,连续控制常除三 个直线坐标运动外,尚需增加一个甚至几个回转(或摆动)坐标运动。因此,连续控制不仅有两坐标Y三坐标数 控,还有四坐标、五坐标数控,这里指的都是同时控制的,即联动标轴数目。 数控木工铣床所需的坐标运动,可以分配到刀具系统和工件系统。对于两坐标数控木工卡,它所具有的两个直线 运动一般是由工作台完成。工作台在水平面内沿X、墒个方向作平豆动。对于三坐标数控木工铣床,三个直线坐标 运动可以由刀具系统单独完成,也可以由刀具系统与工件系统共同完成。它可以由工作台固定,三个直线运动均由 刀具系统完成;或工作台完成X向运动,刀架完成Y、Z向运动;亦可工作台完成X、Yj='向的坐标运动,刀架仅完 成Z方向升降运动。致于四坐标、五坐标数控木工铣床,它们的运动分配方式视具体机床而定。 数控木工铣床的伺服系统主要是指进给系统,通常由电气和机械两部分组成。前者从给定值输入到伺服马达的输 出,可称为伺服驱动系;后者各机械部分称为机械传动系。 伺服驱动方式往往采用伺服马达。伺服马达可以是电气的、液压的或电液的。目前在开研系统中普遍采用步进马 达(包括功率步进电机和电液步进马达)驱动;在闭环系统中则直流或交流伺服电机,或电液伺服系统即利用电液 伺服阀驱动液压缸或液压马达。 机械传动系是指伺服传动链、伺服执行机构、执行件(工作台、刀架)及其导轨等。数控木工铣床伺服传动链中 常采用消除间隙的精密齿轮传动;伺服执行机构除行程很短时可采用液缸以外,滚珠丝杆螺母富大多采用滚动导有 恒定的摩擦阻力,而且可使刀架和工作台溜板对指令信号作出快速反应;在数控木工铣床中,工作台则广泛采用真 空法吸附工件的装夹方法。工作台除单工作台形式外,还常采用刃工作台布局,以便节省辅助时间
图4一15所示为奥地利Z.M.公司ZUMA型五坐标数控木工铣床:机床采用闭环控制系统,应用德国IBHMICRODUS6微机数控装置,能同时对刀架、工作台和转台的五个坐标运动实行控制,并能应用六角转塔自动换刀,完成各种零件的自动加工作业,批量可在100以下,年产高级椅子2.5一3万把。机床床身为单立柱式,刀架为转塔型,刀轴加T叶白L-平钴署耕庄隐勃坊分外,主要由床身,工作台、切削机构、进给机构及其伺服系统组成。五坐标运动的分配:由刀架完成Y,Z-.方向的直线坐标运动,由工作台及转台完成琯线以及A、B回转坐标运动。转塔式刀架由三层组成。水平移动溜板16与床身19上的圆导轨17相配,由直流伺服电机18通过滚珠丝杆副27驱动,可完成z-h-向的直线坐标运动,行程范围为690mm:垂直溜板24与水平溜板16上的圆导轨28相配,由直流伺服电机14通过滚珠丝杆副29驱动,可完成Y方向的坐标运动,行程范围为910mm;在溜板24上装有六角转塔13,转塔的六个工位上各装有一台3.7/6.5kW的高频电机,各电机轴通过锥形套及螺母夹持刀具。各工位通常可配备镂铣刀、成刀i钻头和磨削头等切削力具,刀具转速可在3000,12000或18000r/min中任选。转塔通过电一液伺服系统进行位置控制,能作300的回转调整,并通过气动分度定位销,使所需之刀具确地处于加工工位P上),其变换所需时间仅IS.为使力架上下移动轻便,防止力架因自重而下滑,机床设有平衡气缸25,以平衡垂直溜板与转塔力架部分的重力。机床工作台6具有600mmx200mm和100(四~x200mm两种规格,并置于溜板5上,由直流伺服电机经伺服传动链可使工作台绕X轴线作A向的回转运动,运动范围为00-.1350;溜板本身通过直流伺服电机1驱动滚珠丝杆副4可沿底座3上的圆导轨23完成X方向的直线坐标运动;工作台上设有转台7,利用直流伺服电机8可绕Y4I川l线作3600的B向回转运动。转台上设置紧器,根据需要可以采用气动夹紧或真空吸附装夹工件。通常对各种柜,橱,桌椅的腿脚等零件可用气动夹紧:对于扁平板件则宜采用真空吸附装夹。机床所用直流伺服电机最高转速:X,Y、为1800r/min;A、B轴为850r/min。最大扭矩:x'4rhlO.sN-m蹦、2~tt17.1N-m,A、B轴20N-m。最大进给速度,X、Y.Z轴18m/m,A、B轴6m/min。机床利用磁尺作为位置检测元件,分辨率(能测量的最小位移量)为O.O01ITII。机床外形尺寸(nm.):7700×4100×2950,质量约6000kg。=、木材切削加工中心机床木材切削加工中心机床是指具有自动换刀装置的数控机床。自动换刀装置的形式有多种,最简单的自动换刀装置是多主轴的转塔刀架。如ZUMA型数控木工铣床(图4一15),其转塔有六个工位,但只有处于水平工作位置P上的主轴其运动链才接通,待该工步加工完毕,转塔按照数控装置的指令转过一个或几个位置,完成自动换刀程序,转入下一工步的加工。其优点起结构较简单,换刀时间短,仅需I^-2s左右。主轴并列式数控木工铣床实际上也可以自动换刀。但自前各国大多仍把换刀数一般不超过6把(包括转塔式和主轴并列式)称为数控未工铣床:而把设有专用刀具/库可自动更换更多数量刀具(通常在10~20把)的数控木工铣床称为加工中心机床。最常见的刀具库形式主要有径向盘形刀库和单排式刀库.如意大利SCM公司生产的IROUTRONICHPC型机床所用刀具库形式属前者:日本庄田生产的NCV-211型机床刀库形式属后者。该两种加工中心机床均可琶换20把刀具。图4-16所示为日本庄田生产的NCV-211型三坐标切削加工中心示意图。该加工中心机床为单立柱型,设有单轴主轴和刀具库,t-应用庄田富士通微机数控装置控制,由刀架完成Z向坐标运动,工作台完成迹肺的坐运动,由刀架与刀具库一起完成自动换刀运动。机床单立柱8内设有可贮存20把切刀的刀具库7。自动换刀顺序按照指令进行:①刀架】连同主轴2一起上升,刀库门6打开,刀具库7外移并使刀具库某个空刀座恰好对准主轴:②刀架主轴下降将用过的刀具放回刀具库的刀座中,如图4-17(a);刀架上升,刀具库同时回转,将下一工步需要用的刀具对准主轴:④刀架下降,将下一工步所需刀具插入主轴:③刀架上升,刀具库同时退回立柱内,见图4-17(b)回刀架下降,主轴上的刀具可对工件进行加工。这种自动换刀装置只有一个刀具库,不需要其它装置,能换的刀具数量较多;但换刀动作较多,换刀时间较长。适合于型面特别复杂需要更换多把刀具进行精细浮雕等木制品的加工。NCV-211型木材切削加工中心机床的主要技术参数如下:各坐标行程,工作台X轴方向80Qnm,蹦方向1600mm,刀架蹦方向400mm.工作台尺寸800mmX1600mm。主轴转速可调范围1500一15000r/min。自动换刀装置采用顺次送进法,更换刀具数量20把,刀柄采用3号莫氏锥度,刀具最大直径100mll。机床最大进给速度X.I轴方向15m/min,Z铀方向8m/min。主电动机功率3.7kW,空压机电动机5.5kW第五章开样机
图4一15所示为奥地利Z.M.公司ZUMA型五坐标数控木工铣床:机床采用闭环控制系统,应用德国IBHMICRODUS 6微机数控装置,能同时对刀架、工作台和转台的五个坐标运动实行控制,并能应用六角转塔自动换 刀,完成各种零件的自动加工作业,批量可在100以下,年产高级椅子2.5一3万把。 机床床身为单立柱式,刀架为转塔型,刀轴加T叶白L-l'平钴罟耕庄隐勑坊瓿分外,主要由床身,工作台、切削 机构、进给机构及其伺服系统组成。 五坐标运动的分配:由刀架完成Y,Z-.方向的直线坐标运动,由工作台及转台完成琯线以及A、B回转坐标运 动。 转塔式刀架由三层组成。水平移动溜板16与床身19上的圆导轨17相配,由直流伺服电机18 通过滚珠丝杆副27 驱动,可完成z-h-向的直线坐标运动,行程范围为690mm;垂直溜板24与水平溜板16上的圆导轨28相配,由直流伺 服电机14通过滚珠丝杆副29驱动,可完成Y方向的坐标运动,行程范围为910mm;在溜板24上装有六角转塔13,转 塔的六个工位上各装有一台3.7/6.5kW的高频电机,各电机轴通过锥形套及螺母夹持刀具。各工位通常可配备镂铣 刀、成刀i钻头和磨削头等切削刀具,刀具转速可在3000,12000或18000r/min中任选。转塔通过电一液伺服系统 进行位置控制,能作300的回转调整,并通过气动分度定位销,使所需之刀具确地处于加工工位P上),其变换所 需时间仅ls.为使刀架上下移动轻便,防止刀架因自重而下滑,机床设有平衡气缸25,以平衡垂直溜板与转塔刀架部 分的重力。 机床工作台6具有600mm x200mm和10O㈣~x200mm两种规格,并置于溜板5上,由直流伺服电机经伺服传动链 可使工作台绕X轴线作A向的回转运动,运动范围为00-.1350;溜板本身通过直流伺服电机1驱动滚珠丝杆副4可沿底 座3上的圆导轨23完成X方向的直线坐标运动;工作台上设有转台7,利用直流伺服电机8可绕Y4lll线作3600的B向 回转运动。转台上设置紧器,根据需要可以采用气动夹紧或真空吸附装夹工件。通常对各种柜,橱,桌椅的腿脚等 零件可用气动夹紧;对于扁平板件则宜采用真空吸附装夹。 机床所用直流伺服电机最高转速:X,Y、躏为1800r/min;A、B轴为850r/min。最大扭矩:x'4rhlO.sN-m, 躪、2~tt17.1N-m,A、B轴20N-m。最大进给速度,X、Y.Z轴18m/m ,A、B 轴6m/min。 机床利用磁尺作为位置检测元件,分辨率(能测量的最小位移量)为O.O01ITllIl。机床外形尺寸(nm.): 7700×4100×2950,质量约6000kg。 =、木材切削加工中心机床 木材切削加工中心机床是指具有自动换刀装置的数控机床。自动换刀装置的形式有多种,最简单的自动换刀装置 是多主轴的转塔刀架。如ZUMA型数控木工铣床(图4一15),其转塔有六个工位,但只有处于水平工作位置P上的 主轴其运动链才接通,待该工步加工完毕,转塔按照数控装置的指令转过一个或几个位置,完成自动换刀程序,转 入下一工步的加工。其优点起结构较简单,换刀时间短,仅需l^-2s左右。主轴并列式数控木工铣床实际上也可以 自动换刀。但目前各国大多仍把换刀数一般不超过6把(包括转塔式和主轴并列式)称为数控木工铣床;而把设有 专用刀具/库可自动更换更多数量刀具(通常在10~20 把)的数控木工铣床称为加工中心机床。最常见的刀具库 形式主要有径向盘形刀库和单排式刀库.如意大利SCM公司生产的 l ROUTRONIC HPC型机床所用刀具库形式属 前者;日本庄田生产的NCV-211型机床刀库形式属后者。该两种加工中心机床均可琶换20把刀具。 图4-16所示为日本庄田生产的NCV-211型三坐标切削加工中心示意图。该加工中心机床为单立柱型,设有单轴 主轴和刀具库,t-应用庄田富士通微机数控装置控制,由刀架完成Z向坐标运动,工作台完成迹肺的坐运动,由刀 架与刀具库一起完成自动换刀运动。 机床单立柱8内设有可贮存20把切刀的刀具库7。自动换刀顺序按照指令进行:①刀架】连同主轴2一起上升,刀 库门6打开,刀具库7外移并使刀具库某个空刀座恰好对准主轴;②刀架主轴下降将用过的刀具放回刀具库的刀座 中,如图4-17(a);⑦刀架上升,刀具库同时回转,将下一工步需要用的刀具对准主轴;④刀架下降,将下一工步所 需刀具插入主轴;⑤刀架上升,刀具库同时退回立柱内,见图4- 17(b);回刀架下降,主轴上的刀具可对工件进行 加工。 这种自动换刀装置只有一个刀具库,不需要其它装置,能换的刀具数量较多;但换刀动作较多,换刀时间较长。 适合于型面特别复杂需要更换多把刀具进行精细浮雕等木制品的加工。 NCV-211型木材切削加工中心机床的主要技术参数如下:各坐标行程,工作台X轴方向80Qnm,躏方向 1600mm,刀架蹦方向400mm. 工作台尺寸800mmX 1600mm。主轴转速可调范围1500一15000r/min。自动换 刀装置采用顺次送进法,更换刀具数量20把,刀柄采用3号莫氏锥度,刀具最大直径100mIIl。机床最大进给速度 X.l轴方向15m/min,Z铀方向8m/min。主电动机功率3.7kW,空压机电动机5.5kW.' 第五章开榫机
在木制品生产中广泛地采用样结合。各种形式的一般都可以利用木工铣床来加工,然而在大批量生产中,则采用专用的开样机来加工。由于各种样的结构形式不同,所用开样机的类型和结构也不相同。按照机床的用途或样头形状的不同,开样机可分为:框样(直样)开样机,用于加工平面木框样:长圆弧样开样机,用于加工圆弧木框直样和圆样,使方材或板材能组装成框架木构件:直角样和燕尾样开样机,用于加工箱结样,使箱板、拼合板等组装成箱体;指接样开样机,用于加工指接样,使方材或板条纵向平面接合或接长:圆棒样加工机床(亦称圆棒机),用于加工圆棒样,用于板式家具的部件组装成产品。这些开机均分为手工进给和机械进给。在GB12448一90中,开样机的类别代号为MD“读作木多。其组、系代号如下:在其直样开样机中,单头直样开机代号为MD21,双头直样开样机代号为MD22.其它形式的开样机均列人“木工铣床类”接口铣床组中。代号如下:单轴燕尾样开样机代号为MX31,立式多轴燕尾样开样机为MX32,梳齿样开样机为MX35,直样开样机为MX36,长圆样开样机为MX37等。第一节木框样开样机木框样开样机可分为单面开机和双面开样机。该机床广泛应用于各类木材加工企业中,在我国以直角木框样开样机应用最为普遍。一、单面木框样开样机单面木框样开样机是将零件在机床上依次通过若干个刀头加工成所需要的样头。图5-1所示为这种开样机刀头配置示意图,其刀头布置和加,工顺序为:截锯(精截头)一上下水平铣刀(铣颊)一上下垂直铣刀(铣斜角样肩)一网盘铣刀(铣双的样沟)单面开样机用于将零件一端开出木框样头;双面开样机用于将零件两端同时开出木框样头。单面开样机按进给方式不同又分为手工进给的和机械进给的。后者又分为零件在托架上切削刀头的刀架进给和连续履带进给。双面开样机则为连续的机械进给。面开样机的刀轴数一般为3一6个,双面开样机则为6一16个。大多数刀轴都安装于复式刀架上,复式刀架由垂直留板、水平溜板或能回转的溜板组成,以便按照加工样头的尺寸和形状要求进行调整。机床上的力轴数目,在满足工艺上适应性的条件下,应尽可能地减少。在单面开样机上,被加工零件的压紧常采用手动丝杆、偏心机构、杠杆夹紧器或气动压紧器来进行。双面开样机则用有弹簧的金属盘固定式横梁,或者利用橡皮盘的运输带压紧器来进行。在单面开机上,被加工零件的压紧常采用手动丝杆、偏心机构、杠杆夹紧器或气动压紧器来进行。双面开样机则用有弹簧的金属盘固定式横梁,或者利用橡皮盘的运输带压紧器来进行。图5一2所示为国产MX2116A(按新国标应定为MD2116A)型T-工进给单面木框样开机的外形图。在机座的前部装有截头圆锯14,在机座的后部安装立柱9,其前面装有上、下水平刀架与头10.11、12、13,上下垂直刀架和刀头5、4、8、7:而后面装有中槽盘铣刀6,共六个刀架。这六刀头是按照木框样开样的加工程序来安装的,并通过各自的刀架安装在机座和立柱上,组成一个完整的开样工序。机床的机座右侧固定有支撑托架工作台的导轨支座18,活动工作台1、压紧机构和托架2。18上部和下部各有一根导轨,用以支撑托架2:而托架上下部均装有单列向心滚动轴承组成的滚轮组,使托架和工作台轻快地沿导轨移动。工作台1背面右端与托架2之间由丝杆来支撑转动手轮,可调节工作台的倾斜度(00一300),并有螺钉固紧,这样便可在工件端部加工呈倾斜的样头或斜截头。工作台上装有偏心垂直上压紧器16、侧向压紧器15和靠板3等,用以正石和夹紧工件,使工件在加工过程中不发生移动,保证工件加工精度。图5-3所示为MX2116A型单面木框样开机刀头配置程序和传动系统图。六个切削刀头分别安装在六台专用电动机的加长轴上直接驱动,可由按钮板集中控制。每个刀架都可以通过各自的手柄、丝杆和螺母作上下升降和左右横向调整。截头圆锯片可通过电动机下部的手轮获得上下升降调节,设置在电动机左后侧的手轮可进行左右横向调整,图5-4所示为上下水平刀架调整机构示意图。当在图示位置转动手轮1时,由于与手轮连的齿轮与丝杆3、4上的齿轮相啮合,故丝杆3、4转动时,通过上下刀架上的螺母2、5可使上下水平刀架同时上下升降调整:如将手轮1取下装入丝杆4上端或把手轮提至键以上并旋转900,使齿轮下端面的圆弧槽与丝杆3上的圆柱销相配合(此时两齿轮脱开啮合),则可单独调节上下水平刀架的升降。由于上下垂直刀架的水平溜板分别安装在上下水平刀架的水平溜板上(见图5-3),故当上下水平力头升降时重直刀架也跟看一起升降。上下垂直力头义可分别由手轮作上下开降调节。上下水平刀头、上下垂直刀头均由各自的丝杆螺母机构调节左右横向移动
在木制品生产中广泛地采用榫结合。各种形式的榫一般都可以利用木工铣床来加工,然而在大批量生产中,则采 用专用的开榫机来加工。由于各种榫的结构形式不同,所用开榫机的类型和结构也不相同。 按照机床的用途或榫头形状的不同,开榫机可分为:木框榫(直榫)开榫机,用于加工平面木框榫;长圆弧榫开 榫机,用于加工圆弧木框直榫和圆榫,使方材或板材能组装成框架木构件;直角榫和燕尾榫开榫机,用于加工箱结 榫,使箱板、拼合板等组装成箱体;指接榫开榫机,用于加工指接榫,使方材或板条纵向平面接合或接长;圆棒榫 加工机床(亦称圆棒机),用于加工圆棒榫,用于板式家具的部件组装成产品。 这些开榫机均分为手工进给和机械迸给。 在GB 12448一90中,开榫机的类别代号为MD‘读作木多。其组、系代号如下:在其直榫开榫机中,单头直榫 开榫机代号为MD21,双头直榫开榫机代号为MD22.其它形式的开榫机均列人“木工铣床类”接口铣床组中。代号 如下:单轴燕尾榫开榫机代号为MX31,立式多轴燕尾榫开榫机为MX32,梳齿榫开榫机为MX35,直榫开榫机为 MX36,长圆榫开榫机为MX37等。 第一节木框榫开榫机 木框榫开榫机可分为单面开榫机和双面开榫机。该机床广泛应用于各类木材加工企业中,在我国以直角木框榫开 榫机应用最为普遍。 一、单面木框榫开榫机 单面木框榫开榫机是将零件在机床上依次通过若干个刀头加工成所需要的榫头。图5-1 所示为这种开榫机刀头配 置示意图,其刀头布置和加,工顺序为:截锯(精截头)一上下水平铣刀(铣榫颊)一上下垂直铣刀(铣斜角榫肩)一 网盘铣刀(铣双榫的榫沟) 单面开榫机用于将零件一端开出木框榫头;双面开榫机用于将零件两端同时开出木框榫头。 单面开榫机按进给方式不同又分为手工进给的和机械进给的。后者又分为零件在托架上切削刀头的刀架进给和连 续履带进给。双面开榫机则为连续的机械进给。 面开榫机的刀轴数一般为3一6个,双面开榫机则为6一16个。大多数刀轴都安装于复式刀架上,复式刀架由垂直 溜板、水平溜板或能回转的溜板组成,以便按照加工榫头的尺寸和形状要求进行调整。机床上的刀轴数目,在满足 工艺上适应性的条件下,应尽可能地减少。 在单面开榫机上,被加工零件的压紧常采用手动丝杆、偏心机构、杠杆夹紧器或气动压紧器来进行。双面开榫机 则用有弹簧的金属盘固定式横梁,或者利用橡皮盘的运输带压紧器来进行。 在单面开榫机上,被加工零件的压紧常采用手动丝杆、偏心机构、杠杆夹紧器或气动压紧器来进行。双面开榫机 则用有弹簧的金属盘固定式横梁,或者利用橡皮盘的运输带压紧器来进行。 图5一2所示为国产MX2116A(按新国标应定为MD2116A)型T-工进给单面木框榫开榫机的外形图。在机座的前部 装有截头圆锯14,在机座的后部安装立柱9,其前面装有上、下水平刀架与头10.11、12、13,上下垂直刀架和刀 头5、4、8、7;而后面装有中槽盘铣刀6,共六个刀架。这六刀头是按照木框榫开榫的加工程序来安装的,并通过 各自的刀架安装在机座和立柱上,组成一个完整的开榫工序。 机床的机座右侧固定有支撑托架工作台的导轨支座18,活动工作台1、压紧机构和托架2。18上部和下部各有一 根导轨,用以支撑托架2;而托架上下部均装有单列向心滚动轴承组成的滚轮组,使托架和工作台轻快地沿导轨移 动。工作台1背面右端与托架2之间由丝杆来支撑转动手轮,可调节工作台的倾斜度(00一300),并有螺钉固紧,这 样便可在工件端部加工呈倾斜的榫头或斜截头。工作台上装有偏心垂直上压紧器16、侧向压紧器15和靠板3等,用 以正石和夹紧工件,使工件在加工过程中不发生移动,保证工件加工精度。 图5-3所示为MX2116A型单面木框榫开榫机刀头配置程序和传动系统图。六个切削刀头分别安装在六台专用电 动机的加长轴上直接驱动,可由按钮板集中控制。 每个刀架都可以通过各自的手柄、丝杆和螺母作上下升降和左右横向调整。 截头圆锯片可通过电动机下部的手轮获得上下升降调节,设置在电动机左后侧的手轮可进行左右横向调整。 图5-4所示为上下水平刀架调整机构示意图。当在图示位置转动手轮1时,由于与手轮连的齿轮与丝杆3、4上的 齿轮相啮合,故丝杆3、4转动时,通过上下刀架上的螺母2、5可使上下水平刀架同时上下升降调整;如将手轮1取 下装入丝杆4上端或把手轮提至键以上并旋转900,使齿轮下端面的圆弧槽与丝杆3上的圆柱销相配合(此时两齿轮 脱开啮合),则可单独调节上下水平刀架的升降。由于上下垂直刀架的水平溜板分别安装在上下水平刀架的水平溜 板上(见图5-3),故当上下水平刀头升降时重直刀架也跟着一起升降。上下垂直刀头又可分别由手轮作上下升降调 节。上下水平刀头、上下垂直刀头均由各自的丝杆螺母机构调节左右横向移动