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五轴联动BC型木工雕刻机床结构与数控系统设计!

来源:数控雕刻机_苏州晟天雕刻设备有限公司 发布时间:2019-06-03 点击次数:

    
    
    1.机械结构的总体设计
    
    1. 1个主要参数
    
    五轴联动BC木工雕刻机可用于大型木工雕刻,工艺扇加工和复杂旋转工艺品的雕刻。根据机床雕刻的大型工艺品的横向最大尺寸,旋转工艺的最大高度和经济要求,设计机器的主要参数如表1所示。
    
    表1 BC木工雕刻机的主要参数
    
    1. 2机械结构的总体设计
    
    根据机床的雕刻工件的类型,合理地采用BC型运动轴配置方案。与传统的AC型五轴雕刻机相比,该机具有较大的有效工作空间和较长的加工行程,不仅可以进行背装工艺。加工,同时能够满足雕刻大型雕刻作品。机床的主要机械结构由X轴移动柱,Y轴底座,Z轴垂直移动臂,B轴高速旋转主轴,C轴CNC旋转工作台和轴间移动导轨组成。和滚珠丝杠。
    
    1. 3运动学建模分析
    
    根据五轴BC机床运动模式,各轴之间的拓扑结构和各轴的运动行程参数,本机的后处理文件由UG / NX定制,生成用于CNC加工的G代码介质。通常,由UG后处理构造器生成的G代码是每个刀具点的运动轨迹的坐标值,即工件坐标系中刀尖点的每个点的运动的坐标值。在CNC系统加载G代码进行加工之前,必须完成机床的反向运动,即将G代码分析为机床坐标系中每个运动轴的移动距离和旋转角度。根据机床轴坐标系的拓扑关系,列出的各轴均匀变换矩阵如表2所示。
    
    表2五轴BC型雕刻机齐次坐标变换矩阵
    
    在表2中:Ts表示运动变换,Tp表示位置变换。X,Y和Z移动轴沿其各自坐标系的位移记录为sx,sy和sz; B是B轴在Z轴坐标系中旋转的角度; C是机床坐标系Y周围的C轴。轴旋转的角度。在表2中,齐次坐标矩阵被代入公式(1),并且(2)简化可以如下获得(3-4):
    
    2.机床数控系统的硬件设计
    
    2. 1 NC嵌入式PC数控结构
    
    2.2伺服电机参数设定
    
    作为工业自动化的一个组成部分,交流伺服系统可为负载提供最高水平的动态响应和扭矩密度。五轴BC型CNC雕刻机也使用伺服电机驱动每个轴的运动。整个系统采用半闭环控制方式。伺服电机的实时位置通过编码器反馈给伺服电机驱动器。 Y轴穿过设置在机床上的导轨。螺杆相对于机器水平移动;X轴位于Y轴导轨上并沿水平方向移动; Z轴电机是带制动器的伺服电机,当电机与伺服器断开或机器发生故障时,该制动器可防止Z轴。由于自重下降。本机采用滚珠丝杠机构驱动,因此驱动电子齿轮比Pn202和Pn203参数设置如表3所示。设定伺服电机脉冲相当于0. 001 mm /脉冲,并设定脉冲当量B和C轴为0.01(°)/脉冲。
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