[发明专利]极坐标数控木工篓铣机

说明书

技术领域

本发明涉及木工篓铣机技术领域，更具体地说，涉及一种极坐标数控木 工篓铣机。

背景技术

木工篓铣机一般指根据具体要求来加工木头曲面的机器。目前，木工篓 铣机一般都采用防形机械，如图1所示，现有的木工篓铣机的机械执行部分 主要为具有相同的旋转中心的工作台I和工作台II，工作台I上设有滑轮， 工作台II上设有圆柱铣刀，另外，还设有靠模，靠模驱动滑轮和圆柱铣刀在 X方向同步平移，且使滑轮和圆柱铣刀离工作台的旋转中心的距离相同。当 木工篓铣机工作时，工作台I和工作台II以旋转中心为转轴同步转动，同时， 靠模驱动滑轮和圆柱铣刀在X方向同步平移，于是，圆柱铣刀会对工件a进 行加工，当旋转了防形模具b的最大角度时，将工件a最终加工成与防形模 具b相同的形状。可见，现有的木工篓铣机存在以下缺陷：

1)、加工精度无法保证，加工精度除了受到机床、刀具等固定因素的影 响，还受到防形模具、靠模等不确定因素的影响，难以保证加工质量；

2)、每种工件都需要特制防形模具，设计周期长，成本高；

3)、加工效率低，由于靠模在X轴方向始终对滑轮和圆柱铣刀有作用力， 导致旋转速度受到限制，加工效降率低；

4)、机械体积大，现有的木工篓铣机设有两个工作台，增加了占地面积；

5)、现有的木工篓铣机仅限两轴的铣削加工，无法进行三维的立体加工， 使用范围受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种极 坐标数控木工篓铣机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种极坐标数控木工 篓铣机，包括机械机构和对所述机械机构进行控制的数控机构，所述机械机 构包括第一丝杆、第二丝杆、刀架和圆形的工作台，还包括：

设置在X轴方向、通过带动第一丝杆转动从而驱动刀架在X轴方向水平 运动的第一伺服电机；设置在Z轴方向、通过带动第二丝杆转动从而驱动刀 架在Z轴方向垂直运动的第二伺服电机；带动工作台以其中心为转轴旋转的 第三伺服电机；

所述刀架上安装有圆柱刀具以及驱动圆柱刀具转动的主轴电机；

所述工作台的水平面构成极坐标，极点为工作台的转轴，极轴为以工作 台的转轴为起点沿X轴方向的射线，极角为工作台的旋转角，极径为工作台 的转轴到圆柱刀具中心的距离。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述数控机构包括控制主轴电 机、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机工作的应用程序模块、应 用平台模块以及系统软件模块。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述应用程序模块包括人机界面 单元和过程控制单元；

所述人机界面单元包括通用菜单及实时多任务接口子单元、文本编辑器 及实时多任务接口子单元、状态显示及实时多任务接口子单元、故障诊断子 单元、网络通信子单元、多文档界面子单元；

所述过程控制单元包括G代码解释子单元、分布式数控及实时多任务接 口子单元、可编程逻辑控制及实时多任务接口子单元。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述应用程序模块还包括CAD 图形转换单元。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述应用平台模块包括可编程逻 辑控制及实时多任务接口单元、系统参数设置单元、传感器设备及实时多任 务接口单元、数控设备驱动程序单元、运动控制器、用户自定义及实时多任 务接口单元。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述应用平台模块还包括用于提 供实时开发环境的实时多任务调度单元及实时多任务接口单元。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述数控机构与第一伺服电机、 第二伺服电机和第三伺服电机之间采用闭环控制。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述数控机构采用HNC21M型 数控仿真系统。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述主轴电机带动皮带轮转动从 而驱动圆柱刀具转动。

本发明所述的极坐标数控木工篓铣机，所述主轴电机直接带动圆柱刀具 转动。

实施本发明的极坐标数控木工篓铣机，具有以下有益效果：

1)采用数控技术，加工精度不受防形模具、靠模等不确定因素的影响， 精度较好，加工质量较高；

2)、不需要制作防形模具，采用CAD图形设计直接转化成加工G代码 技术，设计周期短，成本低；