一种四轴钢琴音板框弧面加工机的制作方法

本发明属于木材加工设备技术领域，涉及一种四轴钢琴音板框弧面加工机。

背景技术：

随着社会的进步，人们对于艺术追求的热情也愈发高涨，钢琴作为艺术生活中的乐器之王，正在走进人们的生活中，同时，钢琴作为艺术生活的载体，其制作工艺的要求也相对较高，钢琴的制作过程中，音板与音板框的配合一直是行业中的难题，音板的整体为弧面，支撑音板的音板框其配合面应与音板一致，这样配合才能保证音板完整的声音传导，减少衰竭，现有技术中，音板框弧面的加工是通过靠模加工，高档钢琴再通过人工精细配修，加工出的音板框弧面与音板难以做到结合面配合均匀，效果也难以保证产品质量，效率也较低，难以满足生产需求，基于以上问题，亟需一种能够快速高效加工出音板框弧面的加工设备。

技术实现要素：

本发明提出一种四轴钢琴音板框弧面加工机，解决了现有技术中音板框弧面加工效果差、效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种四轴钢琴音板框弧面加工机，包括：

主机架；

工作定位台，所述定位台移动设置在所述主机架上，用于定位音板框加工位置，沿第一方向移动；

第一移动刀架，所述第一移动刀架移动设置在所述主机架上，沿所述第二方向移动；

第二移动刀架，所述第二移动刀架移动设置在所述第一移动刀架上，沿第三方向移动；

旋转机构，所述旋转机构转动设置在所述第二移动刀架上；

双曲线刀具，所述双曲线刀具转动设置在所述旋转机构上，用于加工音板框曲面。

作为进一步的技术方案，所述双曲线刀具上设置有：

双曲面，所述双曲面用于加工音板框的加工面，所述双曲面上与加工面接触双曲线的任意切线与加工面之间夹角为α，α＝0.3°～1.8°；

刀头端面，所述刀头端面为圆形，所述刀头端面加工时近音板框的内侧面；

刀尾端面，所述刀尾端面为圆形，从述刀头端面到所述刀尾端面，所述双曲线刀具的截面面积逐渐增大，所述刀尾端面加工时靠近音板框的外侧面。

作为进一步的技术方案，所述定位台包括：

第一丝杠，所述第一丝杠转动设置在所述主机架上；

第一轨道，所述第一轨道设置在所述主机架上，与所述第一丝杠平行设置；

工作台，所述工作台移动设置在所述第一轨道上，所述第一丝杠带动所述工作台沿第一方向移动；

第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述丝杠转动；

上料台，所述上料台设置在所述工作台上，用于移动音板框到加工位置；

上料台升降装置，所述上料台升降装置驱动所述上料台升降；

定位组件，若干个定位组件设置在所述工作台上，位于所述上料台周围；

所述定位组件包括：

第二轨道，所述第二轨道设置在所述工作台上；

定位固定板，所述定位固定板移动设置在所述第二轨道上，所述定位固定板用于定位音板框；

定位驱动装置，所述定位驱动装置驱动所述定位固定板在所述第二轨道上移动。

作为进一步的技术方案，所述第一移动刀架设置有：

第二丝杠，所述第二丝杠转动设置在所述主机架上；

第三轨道，所述第三轨道设置在所述主机架上，与所述第二丝杠平行设置；

第一承载板，所述第一承载板移动设置在所述第三轨道上，用于承载所述第二移动刀架，所述第二丝杠带动所述第一承载板沿第二方向移动，第二方向与第一方向垂直；

第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述第二丝杠转动。

作为进一步的技术方案，第二移动刀架包括：

第三丝杠，所述第三丝杠转动设置在所述第一承载板上；

第四轨道，所述第四轨道设置在所述第一承载板上，与所述第三丝杠平行设置；

第二承载板，所述第二承载板移动设置在所述第四轨道上，所述第二丝杠带动所述第二承载板沿第三方向移动，第三方向与第一方向和第二方向构成的平面垂直；

第三驱动装置，所述第三驱动装置驱动所述第三丝杠转动。

作为进一步的技术方案，所述旋转机构包括：

旋转固定座，所述旋转固定座设置在所述第二承载板上；

旋转轴，所述旋转轴转动设置在所述旋转固定座上；

第三承载板，所述第三承载板设置在所述旋转轴的一端，用于承载所述双曲线刀具；

第四驱动装置，所述第四驱动装置驱动所述旋转轴转动，带动所述第三承载板转动，调整所述双曲线刀具与音板框加工面之间的位置。

作为进一步的技术方案，还包括：

刀具驱动机构，所述刀具驱动机构用于驱动双曲线刀具转动；

所述刀具驱动机构包括：

刀具轴，所述刀具轴转动设置在第三承载板上，穿过所述双曲线刀具并带动其转动；

从动齿带轮，所述从动齿带轮设置在所述刀具轴上；

驱动齿带轮，所述驱动齿带轮用于带动从动齿带轮转动；

齿轮带，所述齿轮带套设在所述从动齿带轮和所述驱动齿带轮上；

第五驱动装置，所述第五驱动装置驱动所述驱动齿带轮转动。

作为进一步的技术方案，还包括：

吸尘罩，所述吸尘罩设置在所述双曲线刀具旁，用于吸收加工引起的碎屑。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中，公开了一种四轴钢琴音板框弧面加工机，加工过程中，音板框安装在位于主机架上的定位台，音板框在定位台固定加工位置，音板框定位后，定位台可沿第一方向移动，第一移动刀架沿第二方向移动，第二移动刀架沿第三方向移动，旋转机构以旋转轴为中心旋转，定位台、第一移动刀架、第二移动刀架、旋转机构四轴联动，调整双曲线刀具的位置，双曲线刀具加工音板框曲面，双曲线刀具的相对音板框的加工位置不同，所加工出来的曲面形状就不同，从而可以实现音板框各种不同曲面的加工，音板框曲面的加工是根据音板曲面的形状加工，音板框与音板加工出的曲面曲率一致，音板与音板框之间装配更加紧密，相比现有技术，加工效率显著提升，其次加工的音板框表面质量相对也较高，与音板弧面的配合更紧密，从而提升整体产品质量。

2、本发明中，加工音板框的曲面是由双曲线刀具完成的，双曲线刀具上设置有双曲面，双曲面加工音板框的曲面，调整刀具位置，与音板框接触的双曲面位置也就不同，加工出来的曲面形状也会变化，双曲面与加工面接触的双曲线的任意切线与加工面夹角为α，α角度范围在0.3°～1.8°之间，夹角α从刀头端面到刀尾端面夹角逐渐增大，能够加工出任意曲面，双曲线刀具两端为刀头端面和刀尾端面，从刀头端面到刀尾端面，双曲线刀具的截面面积逐渐变大，刀头端面是靠近音板框的内侧面，刀尾端面是靠近音板框的外侧面，双曲线刀具与音板框的相对位置不同，双曲面的切削量会不同，从而能够加工出不同的曲面。

3、本发明中，音板框在加工之前，首先运送到上料台上，上料台对音板框位置进行调整，达到规定的加工位置，之后上料台在上料台升降装置的驱动下，上料台下降，之后定位组件对音板框进行固定，定位驱动装置驱动定位固定板沿第二轨道滑动夹紧音板框，加工完成后，定位固定板滑动打开，松开音板框；加工过程中，音板框在上料台固定到位后，工作台带动上料台移动，第一驱动装置驱动第一丝杠转动，第一丝杠带动工作台在第一轨道上移动，移动方向沿第一方向，此结构即实现了音板框沿第一方向的移动，可调整双曲线刀具与音板框沿第一方向的相对位置。

4、本发明中，加工过程中，第一移动刀架沿第二方向移动，是由第二驱动装置驱动第二丝杠转动，第二丝杠带动第一承载板在第三轨道上移动，第一承载板沿第二方向移动，带动第二移动刀架沿第二方向移动，即双曲线刀具沿第二方向移动，双曲线刀具与音板框之间沿第二方向的位置可以调整，并且第二方向与第一方向垂直，即双曲线刀具与音板框之间的相对位置调整扩大到第一方向与第二方向形成平面内，提升了音板框曲面加工的调整范围。

5、本发明中，加工过程中，第二移动刀架沿第三方向移动，是由第三驱动装置驱动第三丝杠转动，第三丝杠带动第二承载板在第四轨道上移动，第二承载板沿第三方向移动，带动旋转机构沿第三方向移动，即双曲线刀具沿第三方向移动，第三方向与第一方向和第二方向形成的平面垂直，则双曲线道具在第一方向、第二方向和第三方向形成的空间能够调整与音板框之间的相对位置，进一步提升音板框加工的调整范围。

6、本发明中，加工过程中，双曲线刀具需要与音板框的加工面保持设定位置，双曲线刀具在加工过程中，需要调整方向，有旋转机构实现，第四驱动装置驱动旋转轴转动，旋转轴在旋转固定座上，在旋转轴的一端，第三承载板与旋转轴固定设置，第三承载装置在旋转轴的带动下旋转，双曲线刀具也就实现了转动，配合之前第一方向、第二方向、第三方向的调整，可以实现双曲线刀具与音板框之间任意位置的调整，那么音板框上的曲面也可以实现任意曲面，从而能够大大提升广泛适用性。

7、本发明中，双曲线刀具的切削是由转动实现的，刀具驱动机构驱动双曲线刀具转动，第五驱动装置驱动驱动齿带轮转动，通过齿轮带，驱动齿带轮带动从动齿带轮转动，从动齿带轮带动刀具周转动，双曲线刀具就实现了转动，齿带轮的设计提升了双曲线刀具的切削稳定性，提升加工质量。

8、本发明中，加工过程中，会产生较多的碎屑粉尘，在双曲线刀具旁安装着吸尘罩，提升了生产环境的清洁，也避免了切削屑堆积引起刀具切削不畅，影响切削质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构主视图；

图2为本发明结构侧视图；

图3为本发明刀架部分结构侧视图；

图4为本发明刀架部分结构主视图；

图5为本发明音板框未加工状态图；

图6为本发明音板框刀具加工状态图；

图7位本发明音板框刀具与音板框夹角图；

图8位本发明音板框刀具另一位置与音板框夹角图

图9为本发明中双曲线刀具运行轨迹图；

图中：1-主机架，2-定位台，21-第一丝杠，22-第一轨道，23-工作台，24-第一驱动装置，25-上料台，26-上料台升降装置，27-定位组件，271-第二轨道，272-定位固定板，273-定位驱动装置，3-第一移动刀架，31-第二丝杠，32-第三轨道，33-第一承载板，34-第二驱动装置，4-第二移动刀架，41-第三丝杠，42-第四轨道，43-第二承载板，44-第三驱动装置，5-旋转机构，51-旋转固定座，52-旋转轴，53-第三承载板，54-第四驱动装置，6-双曲线刀具，61-双曲面，62-刀头端面，63-刀尾端面，7-刀具驱动机构，71-刀具轴，72-从动齿带轮，73-驱动齿带轮，74-齿轮带，75-第五驱动装置，8-吸尘罩，9-音板框，91-加工面，92-内侧面，93-外侧面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-9所示，一种四轴钢琴音板框弧面加工机，包括：

主机架1；

定位台2，定位台2移动设置在主机架1上，用于定位音板框9加工位置，沿第一方向移动；

第一移动刀架3，第一移动刀架3移动设置在主机架1上，沿第二方向移动；

第二移动刀架4，第二移动刀架4移动设置在第一移动刀架3上，沿第三方向移动；

旋转机构5，旋转机构5转动设置在第二移动刀架4上；

双曲线刀具6，双曲线刀具6转动设置在旋转机构5上，用于加工音板框9曲面。

本实施例中，公开了一种四轴音板框9弧面加工机，加工过程中，音板框9安装在位于主机架1上的定位台2，音板框9在定位台2固定加工位置，音板框9定位后，定位台2可沿第一方向移动，第一移动刀架3沿第二方向移动，第二移动刀架4沿第三方向移动，旋转机构5以旋转轴52为中心旋转，定位台2、第一移动刀架3、第二移动刀架4、旋转机构5四轴联动，调整双曲线刀具6的位置，双曲线刀具6加工音板框9曲面，双曲线刀具6的相对音板框9的加工位置不同，所加工出来的曲面形状就不同，从而可以实现音板框9各种不同曲面的加工，音板框曲面的加工是根据音板曲面的形状加工，音板框9与音板加工出的曲面曲率一致，音板与音板框9之间装配更加紧密，相比现有技术，加工效率显著提升，其次加工的音板框9表面质量相对也较高，与音板曲面的配合更紧密，从而提升整体产品质量。

进一步，双曲线刀具6设置有：

双曲面61，双曲面61用于加工音板框9的加工面91，双曲面61上与加工面91接触双曲线的任意切线与加工面91之间夹角为α，α＝0.3°～1.8°；

刀头端面62，刀头端面62为圆形，刀头端面62加工时靠近音板框9的内侧面92；

刀尾端面63，刀尾端面63为圆形，从刀头端面62到刀尾端面63，双曲线刀具6的截面面积逐渐增大，刀尾端面63加工时靠近音板框9的外侧面93。

本实施例中，加工音板框9的曲面是由双曲线刀具6完成的，双曲线刀具6上设置有双曲面61，双曲面61加工音板框9的曲面，调整刀具位置，与音板框9接触的双曲面61位置也就不同，加工出来的曲面形状也会变化，双曲面61与加工面91接触的双曲线的任意切线与加工面夹角为α，α角度范围在0.3°～1.8°之间，夹角α从刀头端面62到刀尾端面63夹角逐渐增大，能够加工出任意曲面，双曲线刀具6两端为刀头端面62和刀尾端面63，从刀头端面62到刀尾端面63，双曲线刀具6的截面面积逐渐变大，刀头端面62是靠近音板框9的内侧面92，刀尾端面63是靠近音板框9的外侧面93，双曲线刀具6与音板框9的相对位置不同，双曲面61的切削量会不同，从而能够加工出不同的曲面。

进一步，定位台2包括：

第一丝杠21，第一丝杠21转动设置在主机架1上；

第一轨道22，第一轨道22设置在主机架1上，与第一丝杠21平行设置；

工作台23，工作台23移动设置在第一轨道22上，第一丝杠21带动工作台23沿第一方向移动；

第一驱动装置24，第一驱动装置24驱动丝杠转动；

上料台25，上料台25设置在工作台23上，用于移动音板框9到加工位置；

上料台升降装置26，上料台升降装置26驱动上料台25升降；

定位组件27，若干个定位组件27设置在工作台23上，位于上料台25周围；

定位组件27包括：

第二轨道271，第二轨道271设置在工作台23上；

定位固定板272，定位固定板272移动设置在第二轨道271上，定位固定板272用于定位音板框9；

定位驱动装置273，定位驱动装置273驱动定位固定板272在第二轨道271上移动。

本实施例中，音板框9在加工之前，首先运送到上料台25上，上料台25对音板框9位置进行调整，达到规定的加工位置，之后上料台25在上料台升降装置26的驱动下，上料台25下降，之后定位组件27对音板框9进行固定，定位驱动装置273驱动定位固定板272沿第二轨道271滑动夹紧音板框9，加工完成后，定位固定板272滑动打开，松开音板框9；加工过程中，音板框9在上料台25固定到位后，工作台23带动上料台25移动，第一驱动装置24驱动第一丝杠21转动，第一丝杠21带动工作台23在第一轨道22上移动，移动方向沿第一方向，此结构即实现了音板框9沿第一方向的移动，可调整双曲线刀具6与音板框9沿第一方向的相对位置。

进一步，第一移动刀架3设置有：

第二丝杠31，第二丝杠31转动设置在主机架1上；

第三轨道32，第三轨道32设置在主机架1上，与第二丝杠31平行设置；

第一承载板33，第一承载板33移动设置在第三轨道32上，用于承载第二移动刀架4，第二丝杠31带动第一承载板33沿第二方向移动，第二方向与第一方向垂直；

第二驱动装置34，第二驱动装置34驱动第二丝杠31转动。

本实施例中，加工过程中，第一移动刀架3沿第二方向移动，是由第二驱动装置34驱动第二丝杠31转动，第二丝杠31带动第一承载板33在第三轨道32上移动，第一承载板33沿第二方向移动，带动第二移动刀架4沿第二方向移动，即双曲线刀具6沿第二方向移动，双曲线刀具6与音板框9之间沿第二方向的位置可以调整，并且第二方向与第一方向垂直，即双曲线刀具6与音板框9之间的相对位置调整扩大到第一方向与第二方向形成平面内，提升了音板框9曲面加工的调整范围。

进一步，第二移动刀架4包括：

第三丝杠41，第三丝杠41转动设置在第一承载板33上；

第四轨道42，第四轨道42设置在第一承载板33上，与第三丝杠41平行设置；

第二承载板43，第二承载板43移动设置在第四轨道42上，第二丝杠31带动第二承载板43沿第三方向移动，第三方向与第一方向和第二方向构成的平面垂直；

第三驱动装置44，第三驱动装置44驱动第三丝杠41转动。

本实施例中，加工过程中，第二移动刀架4沿第三方向移动，是由第三驱动装置44驱动第三丝杠41转动，第三丝杠41带动第二承载板43在第四轨道42上移动，第二承载板43沿第三方向移动，带动旋转机构5沿第三方向移动，即双曲线刀具6沿第三方向移动，第三方向与第一方向和第二方向形成的平面垂直，则双曲线道具在第一方向、第二方向和第三方向形成的空间能够调整与音板框9之间的相对位置，进一步提升音板框9加工的调整范围。

进一步，旋转机构5包括：

旋转固定座51，旋转固定座51设置在第二承载板43上；

旋转轴52，旋转轴52转动设置在旋转固定座51上；

第三承载板53，第三承载板53设置在旋转轴52的一端，用于承载双曲线刀具6；

第四驱动装置54，第四驱动装置54驱动旋转轴52转动，带动第三承载板53转动，调整双曲线刀具6与音板框9加工面91之间的位置。

本实施例中，加工过程中，双曲线刀具6需要与音板框9的加工面91保持设定位置，双曲线刀具6在加工过程中，需要调整方向，有旋转机构5实现，第四驱动装置54驱动旋转轴52转动，旋转轴52在旋转固定座51上，在旋转轴52的一端，第三承载板53与旋转轴52固定设置，第三承载装置在旋转轴52的带动下旋转，双曲线刀具6也就实现了转动，配合之前第一方向、第二方向、第三方向的调整，可以实现双曲线刀具6与音板框9之间任意位置的调整，那么音板框9上的曲面也可以实现任意曲面，从而能够大大提升广泛适用性。

进一步，还包括：

刀具驱动机构7，刀具驱动机构7用于驱动双曲线刀具6转动；

刀具驱动机构7包括：

刀具轴71，刀具轴71转动设置在第三承载板53上，穿过双曲线刀具6并带动其转动；

从动齿带轮72，从动齿带轮72设置在刀具轴71上；

驱动齿带轮73，驱动齿带轮73用于带动从动齿带轮72转动；

齿轮带74，齿轮带74套设在从动齿带轮72和驱动齿带轮73上；

第五驱动装置75，第五驱动装置75驱动驱动齿带轮73转动。

本实施例中，双曲线刀具6的切削是由转动实现的，刀具驱动机构7驱动双曲线刀具6转动，第五驱动装置75驱动驱动齿带轮73转动，通过齿轮带74，驱动齿带轮73带动从动齿带轮72转动，从动齿带轮72带动刀具周转动，双曲线刀具6就实现了转动，齿带轮的设计提升了双曲线刀具6的切削稳定性，提升加工质量。

进一步，还包括：

吸尘罩8，吸尘罩8设置在双曲线刀具6旁，用于吸收加工引起的碎屑。

本实施例中，加工过程中，会产生较多的碎屑粉尘，在双曲线刀具6旁安装着吸尘罩8，提升了生产环境的清洁，也避免了切削屑堆积引起刀具切削不畅，影响切削质量。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。