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随着社会的发展,木制品的应用越来越广,种类越来越多,形状也变得愈加复杂,这给机械加工提出了新的挑战。目前的木工铣床有立式和卧式之分,适用于木工制品的直线外型加工、平面铣削、模具外廓、开榫、沟槽、样板槽、侧铣倒边等加工,而对于表面形状较为复杂的木工制品很难在一台加工设备上完成,需要多次更换加工设备,致使加工工艺变得复杂而繁琐。为简化木工制品的加工工艺过程,本文提出了一种新型木工铣床。 根据用户的实际需求,在充分调查研究了国内外木工铣床的技术特点、加工应用及研究现状的基础上,提出了可以实现刀具立卧式快速转换的新型木工铣床的总体设计方案,进行了结构设计,并对其关键部件进行了必要的计算与分析。根据加工原理设计了移动加回转的工作台结构,并对其进行相应的运动和动力计算,完成了主要部件的选择及结构设计。建立了设备的铣削成形运动模型,通过软件进行了运动仿真,得到了各构件的相对运动曲线,从中选取五组评估点进行计算分析,验证了运动模型的准确合理。采用杆机构原理实现主轴方向立式与卧式之间的快速转换,运用矢量法进行了机构的运动分析,建立了运动模型,借助 SolidWorks软件对转位机构进行了仿真分析,完成了参数优化,验证了机构运动可靠性与合理性。对换刀系统的核心部件弧面分度凸轮进行了改进设计,运用模糊计算法进行了从动件的运动规律选择,进行了弧面凸轮的精确建模原理分析,通过共轭啮合曲线得到凸轮理论轮廓曲线,采用法向偏置曲线法得到了凸轮实际工作轮廓,运用SolidWorks软件对分度凸轮进行反向建模并进行运动分析,得到精确的分度凸轮模型。 本文提出的新型木工铣床可以较好地解决目前木制品加工中存在的加工工艺问题,实现了移动与回转工作台的结合,可以快速完成刀具的立式与卧式换位,能够用于木质家具、预定规格的壁画,木质窗饰、工艺品、模具等复合加工,具有刚度高、功率大、铣削速度快等特点,为木工铣床家族提供了一种全新的铣床类型。