铝包木窗采用外铝内木的结构样式,室内侧采用优质实木,室外侧采用优质的铝合金型材,可烤制不同色彩的漆,高端、大气、环保、保温,已成为高端门窗的发展趋势。铝合金窗户边框是铝包木窗的一个典型零件,目前该类边框的雨水槽铣槽采用人工操作的方式,一次仅能铣一根框、一处槽,生产效率低、劳动强度大、噪音大、粉尘大。论文结合哈尔滨森鹰窗业股份有限公司的技术需求与企业升级改造的趋势,开展铝包木窗边框雨水槽切削工艺的研究与铝包木窗边框雨水槽自动铣槽机的研发,主要研究内容如下:1.基于铝包木窗边框及雨水槽的结构、尺寸、加工精度的要求以及工作效率、材料等的分析,综合比较了盘铣、立铣、线切割、磨削等槽加工方式的优缺点,提出采用多片锯组合、卧式铣削的窗户边框雨水槽铣槽加工方法,具有多口雨水槽一次铣切加工、生产效率高的优点。2.基于窗户边框雨水槽多片锯组合卧式铣削加工方法,结合铝包木窗边框及雨水槽的结构特点,综合考虑生产效率、自动化等因素,提出自动铣槽机的设计方案,采用Solidworks,完成铝包木窗边框雨水槽自动铣槽机的结构设计。自动铣槽机可实现一次自动加工6根边框,具有自动化加工、生产效率高、工人劳动强度小、粉尘小等优点。3.基于金属切削理论,建立窗户边框雨水槽多片锯的铣削力学模型,采用有限元分析软件Abaqus,完成雨水槽多片锯铣削的仿真分析,优化确定多片锯的设计参数与铣切工艺。雨水槽的铣削多片锯采用5张锯片组成,锯片直径255mm、齿数40齿、背吃刀量3mm,锯片铣削速度350m/min、进刀量0.1mm/z、铣削进给速度1.748m/min。4.采用机械设计理论与仿真相结合的方法,确定铣切电机的型号,进给丝杆的型号,以及伺服电机、气缸、直线导轨等的型号。5.基于雨水槽自动铣槽工艺的分析,通过分析设备控制需求,完成了驱动电机、气缸等驱动元件与D/A转换模块、变频器、行程开关等电器元件的选型。基于台达的DVP-32EH00T型PLC,设计自动铣槽机的电控系统与自动铣槽控制流程,设计了机器的PLC控制程序。