從20世紀中葉數控技術(shù)出現以來(lái),數控機床給機械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化.數控加工工具有如下特點(diǎn):加工柔性好,加工精度高,生產(chǎn)率高,減輕操作者勞動(dòng)強度、改善勞動(dòng)條件,有利于生產(chǎn)管理的現代化以及經(jīng)濟效益的提高.數控機床是一種高度機電一體化的產(chǎn)品,適用于加工多品種小批量零件,結構較復雜、精度要求較高的零件,需要頻繁改型的零件,價(jià)格昂貴不允許報廢的關(guān)鍵零件,要求精密復制的零件,需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件.數控機床以其卓越的柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)異而穩定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目,它開(kāi)創(chuàng )了機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河.因此,數控技術(shù)成為先進(jìn)制造技術(shù)中的一項核心技術(shù).數控機床的特點(diǎn)及其應用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設發(fā)展的重要裝備.
近年來(lái),中國家具及木工機械產(chǎn)業(yè)取得了快速的發(fā)展,但在中高端產(chǎn)品領(lǐng)域,國產(chǎn)設備就其品種、質(zhì)量、可靠性、交貨期以及售前售后服務(wù)等方面仍相對滯后,尚無(wú)法滿(mǎn)足巨大的市場(chǎng)需求.目前,我國正處在以高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)來(lái)改造和提升家具這一傳統產(chǎn)業(yè),以信息化建設提升我國家具制造業(yè)競爭力的關(guān)鍵歷史時(shí)期,作為制造、裝備信息化的典型關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)展中高端家具及木制品加工設備的應用研究具有重要意義.
數控機床是技術(shù)密集型及自動(dòng)化程度高的機電一體化設備.數控加工與通用機床加工在方法和內容上有相似之處,不同之處主要表現在控制方式上.通用機床加工時(shí),其加工步驟、機床運動(dòng)次序、走刀路線(xiàn)及相關(guān)切削用量的選擇,都是由操作者依據個(gè)人的經(jīng)驗和工藝規程來(lái)考慮和確定,并用手工操作的方式控制.而用數控機床加工時(shí),就要預先將各種操作內容和機床動(dòng)作,按規定的數碼形式編排成程序記錄在控制介質(zhì)上,實(shí)現人與機床的聯(lián)系.加工時(shí),將控制介質(zhì)上的數碼信息輸入數控機床的控制系統,控制系統對輸入的信息進(jìn)行運算與控制.由傳動(dòng)機構驅動(dòng)機床按所編程序進(jìn)行運動(dòng),可以自動(dòng)加工出所需要的工件形狀.
五軸加工中心'>數控加工中心機床是在X、Y、Z正交的三軸驅動(dòng)系統內,另外加裝雙軸旋轉系統口和f軸,一般情況下B和C分別是圍繞X和Y軸進(jìn)行旋轉.其中X、Y、Z坐標決定刀具位置,B和C軸旋轉坐標決定刀具方向.木材五軸加工中心'>數控加工中心都采用了全數字化控制,后置程序為標準的國際代碼.軟件操作系統一般依據Windows平臺.
作為以加工實(shí)木為主的應用機型,實(shí)木五軸加工中心'>數控加工中心能對木制零部件進(jìn)行銑型、開(kāi)槽、鉆孔、榫頭及榫眼、曲面輪廓銑削、雕刻等加工,和常規加工方式相比,其主要優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)自動(dòng)化程度高,一次裝夾,即能完成對工件的大部分或全部切削加工,保證了工件的加工精度,提高加工效率.
(2)加工零件的一致性好、質(zhì)量穩定,由于數控機床的定位精度和重復定位精度高,所以很容易保證零件尺寸的一致性,大大減少了人為失誤.
(3)對加工零件的適應性強,柔性高,靈活性好.數控機床可以縮短產(chǎn)品的研制周期,給新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、快速適應市場(chǎng)的需求變化提供了便利條件.
由于在家具及木制品行業(yè),常規制造技術(shù)已日趨成熟,作為集高技術(shù)含量和高附加值于一身的尖端設備,五軸加工中心'>數控加工中心已成為國際上眾多家具及木工機械制造企業(yè)的競爭領(lǐng)域.目前,實(shí)木五軸加工中心'>數控加工中心技術(shù)主要掌握在以日本、德國、意大利和美國等為代表的工業(yè)發(fā)達國家.
在種類(lèi)繁多的機型中,應用范圍的側重有所不同.不少機型主要以板式構件加工為主,而有些機型則主要應用于建筑木構件的加工.值得關(guān)注的是,意大利的多家企業(yè)多年專(zhuān)注實(shí)木座椅加工設備的制造,已成為木制座椅零件及類(lèi)似零件的實(shí)木構件五軸加工中心'>數控加工中心的專(zhuān)業(yè)制造商.
木材五軸加工中心'>數控加工中心機床的基本應用首先,根據產(chǎn)品零件的結構和尺寸,運用CAD軟件繪制產(chǎn)品三維模型.第二,運用CAM軟件對模型進(jìn)行數控編程,主要包括選擇刀具、加工方式和刀具路徑,著(zhù)重要考慮的是零件的裝夾與定位.由于絕大多數CAM軟件包中均含有CAD功能,所以上述步驟也可直接在一體化的CAD/CAM軟件包中進(jìn)行.在此過(guò)程中還需通過(guò)CAM軟件生成標準數控代碼.第三,通過(guò)該加工中心配置的反證軟件對CAM軟件輸出的標準NC代碼進(jìn)行后置處理,設定實(shí)際加工刀具參數(刀長(cháng)、刀徑)和加工原點(diǎn)坐標等,并進(jìn)行計算機模擬仿真和安全確認,防止刀具、零件、工作臺之間發(fā)生干涉.在安全確認無(wú)誤后,導出適合該加工中心的NC代碼,并直接傳輸到加工中心主機的程序庫中.最后,通過(guò)調用該程序進(jìn)行實(shí)物加工試切削.根據試切削加工的零件再進(jìn)行優(yōu)化設計和程序改進(jìn),直至達到設計的要求.