门五金件安装孔槽数控加工关键技术的研究

【摘要】：木门以其天然性、质感好、装饰性等特点,越来越受到人们的青睐,这给木门行业带来了广泛的发展空间。在木门的生产加工中,需要加工出用于安装五金件的孔槽,传统的加工方法无论是在木门孔槽的加工质量,还是在生产效率上都不能满足人们的需求。减轻木门装配的劳动强度,提高门五金件安装孔槽加工质量和生产效率,是我国门加工数控化生产的关键。门五金件安装孔槽加工是木门生产加工、装配的一个重要的环节,也是木门生产机械化、自动化的一个难点。传统的门五金件安装孔槽数控加工采用镂铣机或双头雕刻机来完成,操作复杂,加工精度低、位置偏差大,不能满足具有高质量、批量互换性的门五金件装配的生产要求。门五金件安装孔槽专用数控加工装备是结合实际加工条件而生产出的专用机床,既有助于完善木材加工企业的生产模式,又能为企业创造巨额效益,在我国会有广阔的市场和发展前景 本文主要研究门五金件安装孔槽的数控加工,以国内外门五金件安装孔槽的数控加工为基础,针对国内外的加工现状,探索出了一条成熟的工艺路线,使门五金件安装孔槽加工实现数控化、规模化、批量化。同时针对木门的加工工艺,提出了一种经济性强,配套灵活的门五金件安装孔槽数控加上模式,使其能满足门五金件批量互换的装配要求。 为了对门五金件安装所用各类孔槽形状进行描述,建立了门五金件安装多孔槽的数学模型。为了实现孔槽参数测试,搭建了门五金件安装孔槽形状实测参数采集检测系统。利用数学模型与数控加工参数驱动建立门五金件安装孔槽加工的数控软件,然后将各种门五金件安装孔槽的形状集成在机床控制器内,通过图形对话的方式修改门五金件安装孔槽的尺寸参数,即可获得实际加工的尺寸,最后采用vC++6.0建立的门五金件安装孔槽数控加工仿真软件进行验证。 构建了基于PC+运动控制器的开放式数控硬件平台以及门五金件安装孔槽数控硬件接口驱动机制。确定了数控系统参数、数控加工参数以及门五金件安装孔槽数控加工程序编制方法。进行了门五金件安装孔槽数控加工实验,实验结果与误差分析表明,研制的加工系统性能稳定、加工精度高,完全满足具有高质量、高精度、批量互换性的门五金件装配的数控加工要求。 运用有限元、优化设计理论,对门五金件安装孔槽数控加工设备总体结构及关键技术进行研究设计,形成了门五金件安装孔槽数控加工行业的一项新的技术。解决门五金件安装孔槽加工行业难题,实现在一台设备一次装夹完成全部孔槽自动加工的需求,缩短加工周期,减少成本投入,提高生产效率,保证具有高质量、批量互换性的门五金件装配的生产要求。对实现门五金件安装孔槽数控加工的规模化、数字化具有重要意义。