本文關(guān)鍵詞：平面關(guān)節(jié)型沙發(fā)扶手專用木工數(shù)控銑床設(shè)計研究

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【摘要】：木質(zhì)沙發(fā)扶手因其天然的紋理,質(zhì)感舒適越來越受到大眾的追捧,需求量不斷增大。目前,我國沙發(fā)扶手加工技術(shù)還是以傳統(tǒng)手工加工和通用木工機(jī)床加工為主,這類加工方式生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量都比較低,已經(jīng)不能夠滿足家具生產(chǎn)企業(yè)的需求。因此,研制實(shí)用高效的適用于沙發(fā)扶手輪廓加工的專用木工數(shù)控銑床就顯得十分迫切。本課題通過分析國內(nèi)外木工數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,將機(jī)器人技術(shù)與數(shù)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合,突破以往單一的直角坐標(biāo)型機(jī)床結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計了一種平面關(guān)節(jié)型沙發(fā)扶手專用木工數(shù)控銑床,專門用于高效加工沙發(fā)扶手輪廓。該機(jī)床既具有現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的切削性能又具有機(jī)器人的靈活性,使工件在一次裝夾的情況下完成輪廓整體周邊銑削成形加工,提高了沙發(fā)扶手的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量�；谀静那邢骷庸r的切削參數(shù),對木工銑床的切削力和切削功率進(jìn)行了計算,確定了電主軸的型號。選擇了步進(jìn)電機(jī)配合諧波減速器的大小臂關(guān)節(jié)傳動方式,并對其進(jìn)行參數(shù)計算和選型。升降軸采用步進(jìn)電機(jī)和滾珠絲杠螺母副相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)垂直進(jìn)給,對滾珠絲杠進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計和校核。對專用木工數(shù)控銑床進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析,采用D-H法建立銑床的運(yùn)動學(xué)模型,推導(dǎo)出運(yùn)動學(xué)方程的正解、逆解,運(yùn)用矢量積法求出銑床速度雅可比矩陣。利用Pro/E建立銑床三維模型,并將其轉(zhuǎn)化為Parasolid文件格式導(dǎo)入到ADAMS中,在ADAMS/View模塊下添加相應(yīng)的約束及驅(qū)動函數(shù),模擬沙發(fā)扶手四周輪廓的加工過程,為沙發(fā)扶手實(shí)際加工路徑控制提供指導(dǎo)。同時利用ADAMS/Processor對銑床運(yùn)動仿真的部分參數(shù)曲線進(jìn)行分析,反饋結(jié)果表明銑床能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計所要達(dá)到的功能,銑刀的軌跡跟蹤良好,各部分之間不存在干涉,銑床結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。結(jié)合木工數(shù)控銑床的作業(yè)要求,設(shè)計了其控制系統(tǒng),包括硬件選用、軟件結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計,走刀路線規(guī)劃等,在Visual C++平臺上完成了沙發(fā)扶手四周輪廓一次性加工的自動控制程序設(shè)計。針對控制部分進(jìn)行了初步調(diào)試,證明控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計是可行的。
【關(guān)鍵詞】：木工數(shù)控銑床 平面關(guān)節(jié)型 沙發(fā)扶手 一次性加工 ADAMS
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG547
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外木工數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外木工數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)木工數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 沙發(fā)扶手傳統(tǒng)加工存在的問題11
• 1.4 研究意義11-12
• 1.5 研究內(nèi)容12-13
• 2 平面關(guān)節(jié)型沙發(fā)扶手專用木工數(shù)控銑床總體方案設(shè)計13-18
• 2.1 專用木工數(shù)控銑床的主要技術(shù)指標(biāo)13
• 2.2 專用木工數(shù)控銑床的總體布局13-15
• 2.2.1 銑床的布局要求13
• 2.2.2 銑床運(yùn)動功能分配13-14
• 2.2.3 銑床的結(jié)構(gòu)形式14-15
• 2.3 專用木工數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)設(shè)計15
• 2.4 專用木工數(shù)控銑床控制系統(tǒng)方案設(shè)計15-17
• 2.5 專用木工數(shù)控銑床生產(chǎn)能力核算17
• 2.6 本章小結(jié)17-18
• 3 平面關(guān)節(jié)型沙發(fā)扶手專用木工數(shù)控銑床機(jī)械本體結(jié)構(gòu)設(shè)計18-27
• 3.1 銑床切削力和切削功率的計算18
• 3.2 專用木工數(shù)控銑床主軸系統(tǒng)設(shè)計18-20
• 3.2.1 銑床主軸的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)18-19
• 3.2.2 電主軸的設(shè)計計算19-20
• 3.3 專用木工數(shù)控銑床大臂和小臂關(guān)節(jié)設(shè)計20-22
• 3.3.1 大臂和小臂關(guān)節(jié)傳動方案設(shè)計20
• 3.3.2 大小臂步進(jìn)電機(jī)與減速器的計算和選擇20-22
• 3.4 專用木工數(shù)控銑床升降軸設(shè)計22-25
• 3.4.1 升降軸傳動方案設(shè)計22-23
• 3.4.2 升降軸步進(jìn)電機(jī)的計算和選擇23-24
• 3.4.3 升降軸滾珠絲杠副的計算和校核24-25
• 3.5 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計25-26
• 3.5.1 夾緊機(jī)構(gòu)概述25
• 3.5.2 夾緊方案確定25-26
• 3.5.3 夾緊力的計算26
• 3.6 專用木工數(shù)控銑床機(jī)械本體三維模型26
• 3.7 本章小結(jié)26-27
• 4 平面關(guān)節(jié)型沙發(fā)扶手專用木工數(shù)控銑床運(yùn)動學(xué)分析27-35
• 4.1 專用木工數(shù)控銑床運(yùn)動學(xué)模型的建立27-28
• 4.2 專用木工數(shù)控銑床正運(yùn)動學(xué)分析28-29
• 4.3 專用木工數(shù)控銑床逆運(yùn)動學(xué)分析29-31
• 4.4 專用木工數(shù)控銑床速度雅可比矩陣31-34
• 4.4.1 雅可比矩陣的定義和計算方法31-32
• 4.4.2 專用木工數(shù)控銑床雅可比矩陣的推算32-34
• 4.5 本章小結(jié)34-35
• 5 平面關(guān)節(jié)型沙發(fā)扶手專用木工數(shù)控銑床運(yùn)動仿真35-50
• 5.1 ADAMS軟件介紹35-36
• 5.1.1 ADAMS軟件的功能35
• 5.1.2 ADAMS軟件的主要功能模塊35-36
• 5.2 專用木工數(shù)控銑床運(yùn)動仿真36-44
• 5.2.1 Pro/E模型的轉(zhuǎn)換和導(dǎo)入36
• 5.2.2 設(shè)置ADAMS/View工作環(huán)境36-37
• 5.2.3 編輯構(gòu)件材料屬性37-38
• 5.2.4 添加約束38-39
• 5.2.5 向模型添加驅(qū)動函數(shù)39-41
• 5.2.6 仿真前的模型檢查41-42
• 5.2.7 樣機(jī)模型的仿真42-44
• 5.3 仿真結(jié)果分析44-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 6 平面關(guān)節(jié)型沙發(fā)扶手專用木工數(shù)控銑床控制系統(tǒng)設(shè)計50-62
• 6.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計50-51
• 6.1.1 運(yùn)動控制卡的選擇50-51
• 6.1.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的選擇51
• 6.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計51-60
• 6.2.1 軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)51-52
• 6.2.2 控制系統(tǒng)軟件開發(fā)工具52-53
• 6.2.3 MC6414P運(yùn)動控制卡函數(shù)指令及說明53
• 6.2.4 走刀路線的確定53-54
• 6.2.5 脈沖增量的計算54-56
• 6.2.6 控制系統(tǒng)程序設(shè)計56-60
• 6.3 控制系統(tǒng)初步聯(lián)調(diào)60-61
• 6.4 本章小結(jié)61-62
• 7 總結(jié)與展望62-63
• 7.1 本文總結(jié)62
• 7.2 工作展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65

【參考文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：656254