欧式木窗数控铣榫设备的研究设计

论文摘要

计算机数控技术在各行各业都得到了广泛的应用,使生产率得到了大大的提高。我们为我们设计出的木窗榫接合的新型结构开发了专用设备,并把计算机数控技术技术应用其中,使开榫设备达到了数控化。本文阐述了欧式木窗及其加工设备在国内外的发展情况,并分析了欧式木窗的加工工艺。在使用性能上,把传统木窗和欧式木窗进行了对比分析。在理论上对常用的榫接合进行了受力分析,为我们设计自己的榫结构提供了理论基础。本文所设计的欧式木窗铣榫设备以生产成本最小化,产品设计质量最优化,生产效率最高化为目的。通过考察研究,设计出木窗榫接合的新型结构。针对新型结构,根据铣床铣削原理和机械结构,设计并制造出适用于欧式木窗的专用铣榫设备,使欧式木窗在加工工艺上有了进一步的发展,从根本上解决了木窗接合部分的精度,提高了欧式木窗的产品质量,从而向该产品的产业化迈进了一步。本文简介了欧式木窗铣榫设备的机械结构组成及其功能,详细介绍了主运动系统的机械结构和进给系统的设计。铣榫设备主轴转速达8000r/min,对主轴部件做了分析,并对该轴系进行了动平衡试验,以保证工作安全。作为数控机床“大脑”的数控系统,是数控机床的主要组成部分,它是决定数控机床性能和可靠性的关键因素。根据成本低、系统简单、调整方便的的原则,我们采用PLC技术对欧式木窗的专用铣榫设备的控制系统进行了设计。该项技术与设备的开发,实现了欧式木窗生产自动化、减少了开榫辅助人员、提高了生产率,在提高中国的木窗中小企业效益方面具有战略意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 欧式木窗的优点及其发展前景
• 1.3 国外欧式木窗加工理论和设备的发展现状
• 1.4 国内实木窗加工设备现状分析
• 1.5 我国欧式木窗数控加工的发展前景
• 2 欧式木窗与传统木窗对比分析
• 2.1 传统木窗的加工过程及其缺陷
• 2.2 欧式木窗加工工艺及特点
• 2.2.1 欧式木窗生产工艺流程
• 2.2.2 欧式木窗特点
• 2.3 欧式木窗生产所需设备
• 2.4 传统木窗与欧式木窗加工工艺对木窗使用性能的影响程度对比分析
• 2.5 欧式木窗和传统木窗加工使用设备的特点与发展技术综述
• 2.6 本章小结
• 3 欧式木窗的榫形的理论计算
• 3.1 木窗榫形的分类
• 3.2 欧式木窗常用榫接合受力分析
• 3.2.1 45°斜角双插入榫
• 3.2.2 90°开口贯通榫
• 3.3 本章小结
• 4 欧式木窗数控铣榫设备的工作原理及参数确定
• 4.1 机床的工作原理
• 4.1.1 影响铣削速度的因素
• 4.1.2 影响进给速度的因素
• 4.2 主铣削力的确定
• 4.3 主轴电机功率的确定
• 4.4 数控铣榫设备主要技术参数
• 4.5 本章小结
• 5 欧式木窗数控铣榫设备的总体结构设计
• 5.1 欧式木窗数控铣榫设备总体结构的确定
• 5.2 床身结构设计
• 5.3 欧式木窗数控铣榫设备进给机构设计
• 5.3.1 滚动直线导轨副的选用
• 5.3.2 步进电机的选择
• 5.3.3 纵向进给机构设计
• 5.3.4 横向进给机构设计
• 5.4 欧式木窗数控铣榫设备主传动系统设计
• 5.5 欧式木窗数控铣榫设备夹具工作台设计
• 5.6 欧式木窗数控铣榫设备气动系统设计
• 5.7 欧式木窗数控铣榫设备主轴系统设计
• 5.7.1 主轴结构设计
• 5.7.2 主轴动平衡分析
• 5.8 欧式木窗数控铣榫设备刀具的选择与布置
• 5.8.1 开榫铣刀分类及铣榫设备刀具的选择
• 5.8.2 刀具布置
• 5.9 欧式木窗数控铣榫设备的精度检测
• 5.10 本章小结
• 6 机床的控制系统设计
• 6.1 控制系统分类
• 6.2 控制系统硬件设计
• 6.3 控制电路及接口的设计
• 6.3.1 步进电机与单片机的接口电路设计
• 6.3.2 限位报警显示电路
• 6.3.3 键盘显示电路
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢