木工双摆角铣头C轴回转精度测试与分析.pdf

T e c h n 0 10 g y 口 n d 工艺与检测 木工双摆角铣头 C轴回转精度测试与分析 术 王双永 张 伟 张鹏飞 国家林业局北京林业机械研究所 北京 1 0 0 0 2 9 中国林科院林业新技术研究所 北京 1 0 0 0 9 1 摘要 介绍了木工双摆角铣头的结构原理 借助激光干涉仪对双摆角铣头 C轴回转定位精度和重复定位 精度进行测试 并对测试结果进行误差分析 结果表明 木工双摆角铣头 C轴 回转精度基本符合技 术要求 测试结果呈现一定的规律性 可通过控制系统进行误差补偿来进一步提高精度 关键词 木工双摆角铣头 C轴 回转精度 误差分析 中图分类号 T G 5 4 文献标识码 A T e s t i n g a n d a n a l y s i s a b o u t C a x i s r o t a t io n a ccu r a cy o f wo o d wo r k i n g s wi n g mi ll in g h e a d W ANG S h u a n g y o n g ZHANG W e i ZHANG P e n g f e i B e i j i n g F o r e s t r y M a ch i n e ry R e s e a r ch I n s ti t u t e o f t h e S t a t e F o r e s t ry A d m i n i s t r a t i o n B e i j i n g 1 0 0 0 2 9 C H N F o r e s t r y N e w T e ch n o l o g y R e s e a r ch I n s t i t u t e C h i n e s e A ca d e m y o f F o r e s tr y B e i j i n g 1 0 0 0 9 1 C H N Ab s t r a ct I n t r o d u ce s t h e p r in ci p le a n d s t r u ct u r e o f w o o d wo r k in g s win g millin g h e a d a n d t e s t s C a x is r o t a ry p o s i t io n in g a n d r e p e a t a bi lit y a ccu r a cy o f t h e s win g mi llin g h e a d wit h t h e h e lp o f la s e r in t e r f e r o me t e r f o r t he e r r o r a n a l y s is o f t h e t e s t r e s ul t s Th e r e s ul t s s h o w t h a t t h e r o t a t in g a ccu r a cy is in lin e wi t h t h e t e ch n ica l r e q u ir e me n t s a n d t h e t e s t r e s u lt s h a v e s o me r e g u la r it y T h e a ccu r a cy is imp r o v e d b y t h e d e v ia t io n C O B pe n s a t io n o f co n t r o l s y s t e m Ke y wo r d s wo o d w o r k in g s wi n g mill in g h e a d C a x is r o t a r y p r e cis io n d e v ia t io n a n a ly s is 在木材加工 中 加工 中心一般采用三坐标数控机 床配备双摆角铣头实现五轴联动 可对工件定位 面以 外 的其他五个面进行连续无死角加工 可加工出各式 各样的曲面造 型 常用 的木工双摆 角铣头包括 A 轴和 C轴两个 回转轴 具有轻载 高速 体积较小 动 作敏捷等特点 其摆角范围相对较大 而木工双摆角 铣头的回转精度是影响加工精度的关键因素 因此 对 木工双摆角铣头回转精度进行测试 分析误差规律 进 而对其进行有效补偿 对提高双摆角铣头的加工精度 具有重要意义 回转精度主要包括定位精度和重 复定位精度 定 位精度指实际位置与理想位置的一致程度 对应的不 一 致量称为定位误差 重复定位精度是指在保持相 同 条件和操作方法的情况下 进行规定次数 的操作所得 到的连续 结果 的一致程度 2 J 本文 以木工双摆 角铣 头 C轴 回转精度为研究对象 通过测试 c 轴回转定位 误差和重复定位误差 分析误差规律 提供误差补偿方 案 为提高 C轴回转精度提供依据 科技部农业科技成果转化资金项 目 2 0 1 3 G B 2 4 3 2 0 6 1 7 1 木工双摆角铣头结构和原理 木工双摆角铣头主要由 C轴传动链 轴传动链 壳体支撑和主轴 四大部分构成 如图 1所示 C轴传 动链主要包括 C轴驱动 电动 机 主动带轮 同步齿形 带 从动带轮 减速器和 C轴旋转臂等 还包括位置编 码器和行程限位开关 c 轴 回转以 自身固定法 兰为基 准 输出带动壳体支撑 轴传动链 和主轴一起绕 Z轴 转动 具体传动过程为 c 轴驱动电动机输出转速和 扭矩 通过同步带传动输送给减速器 降低转速增大扭 矩 通过 C轴旋转臂传递 给壳体支撑及 主轴 并通过 位置编码器进行位置反馈 行程 限位开关对 双摆角铣 头机械结构提供安全保障 A轴传动链 主要包括 A轴 驱动电动机 主