木材深孔鉆床的開發(fā)與機(jī)電設(shè)計

王鈞， 李瑋， 王泰恒， 劉斌， 郭志偉， 魏新宇

（西南林業(yè)大學(xué)機(jī)械與交通學(xué)院， 云南昆明 650224）

0 前言

深孔加工是指在制造中孔徑D和孔長度L的比值（L/D） 大于10 的孔。 深孔鉆床最初運(yùn)用在軍工中， 用來制作步槍的槍管和炮管， 后來逐漸推廣到機(jī)械加工設(shè)備中。 從精密的公差要求到高質(zhì)量的生產(chǎn)目標(biāo)， 從鋁到合金等多種材料均可采用深孔鉆孔工藝進(jìn)行加工。 深孔鉆床能夠?qū)崿F(xiàn)直徑控制、 高直線度和高粗糙度加工。 當(dāng)孔徑比（L/D） 大于10 時就稱為深孔， 當(dāng)孔徑比大于20、 40、 100 時則稱為超深孔， 文中設(shè)計的鉆床最小孔徑在5 mm、 最長的長度為600 mm， 是一種超深孔鉆床［1］。

一方面， 隨著航空航天、 汽車零件精密制造、 沖壓鍛壓模具、 精密醫(yī)療裝備器械等領(lǐng)域的快速發(fā)展，所需零部件的制造精度也越來越高。 在航空航天領(lǐng)域內(nèi)， 對零部件的孔加工占了其整體加工的近1/4， 其中小直徑的深孔鉆削占很高的比值。 深孔鉆在不同行業(yè)的應(yīng)用如表1 所示， 目前深孔鉆已經(jīng)越來越深入到制造業(yè)中， 在軍工、 天然氣、 造船、 醫(yī)學(xué)、 汽車等行業(yè)發(fā)展迅速。

表1 深孔鉆在不同行業(yè)的應(yīng)用Tab.1 Application of deep hole drilling in different industries

另一方面， 由于核心技術(shù)資源開放不夠以及設(shè)備保有水平不足等， 深孔鉆床只在軍工行業(yè)和部分高精度機(jī)械加工行業(yè)得到了應(yīng)用。 在很長的一段時間內(nèi)，國內(nèi)的木材加工設(shè)備基本屬于手動或半自動。 但隨著中國制造2025 的推進(jìn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展， 科研投入不斷增加， 國內(nèi)木材加工機(jī)械的自動化水平得到了很大的提升［2］。

綜上所述， 雖然自動化設(shè)備在木材行業(yè)的運(yùn)用已經(jīng)越來越廣泛， 但是縱觀國內(nèi)外市場， 由于各方面限制， 深孔鉆床還沒有應(yīng)用在民用市場。 隨著勞動力成本的不斷增長和民營企業(yè)對自動化設(shè)備需求的急劇增加， 木材深孔鉆床類的自動化設(shè)備在家具、 建筑尤其是高端樂器方面的需求已經(jīng)非常迫切。 因此， 本文作者主要對木材深孔鉆床的機(jī)電設(shè)計和有限元分析進(jìn)行研究， 提供一個良好的木材深孔鉆床方案， 填補(bǔ)市場上的民用深孔鉆床的空白。

1 木材深孔加工及其鉆床的特殊性

1.1 木材加工的特點(diǎn)

木材深孔加工和金屬的深孔加工雖然原理上類似， 但是細(xì)節(jié)上又不同。 如表2 所示， 從力學(xué)性能來看， 2 種材料不論是密度、 強(qiáng)度等各方面都存在巨大差別［3］。 木材加工過程存在以下特點(diǎn)：

表2 木材和金屬的性能對比Tab.2 Comparison of wood and metal properties

（1） 木材具有較低的燃點(diǎn)， 在連續(xù)鉆削時如果沒有可靠的冷卻裝置會造成起火， 一旦溫度超過閾值則會改變木材的特性， 影響木材加工的精度。

（2） 深孔加工要保證產(chǎn)生連續(xù)的退屑， 否則碎屑會殘留在已加工的腔體內(nèi)， 擠炸材料。

（3） 木材遇水會迅速吸收自身特性改變， 甚至導(dǎo)致開裂變形等， 故傳統(tǒng)的水冷不能用于木材加工的冷卻。

（4） 木材由于本身的材料質(zhì)地較軟， 切削的刀具需要保持鋒利且具有一定韌性， 否則很容易在加工過程中折斷。

1.2 木材深孔鉆床的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的深孔鉆床主要運(yùn)用于軍工行業(yè)中加工槍管和炮管。 目前要開發(fā)的深孔鉆床既要可用于木材加工， 也要能夠民用。 要達(dá)到這樣的普遍化機(jī)床設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)， 主要存在以下問題：

（1） 傳統(tǒng)的深孔鉆床設(shè)計時為保證精度等必須工藝， 成本不作為主要考慮的因素， 但是文中研究的是一種民用機(jī)床， 必須符合經(jīng)濟(jì)實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)， 所以開發(fā)經(jīng)濟(jì)可靠的設(shè)備是整個機(jī)床設(shè)計的關(guān)鍵。

（2） 要完成自動化加工， 機(jī)床必須要有一套數(shù)控系統(tǒng)， 但目前市場的工控數(shù)控系統(tǒng)價格昂貴， 因此，需要完成該機(jī)床的民用化設(shè)計及擁有自主的數(shù)控系統(tǒng)。而深孔鉆中的循環(huán)鉆孔數(shù)控系統(tǒng)是文中的難點(diǎn)。

（3） 深孔加工中長鉆頭產(chǎn)生撓動， 因此必須設(shè)計一種能夠保證其穩(wěn)定加工的深孔鉆頭夾持和固定結(jié)構(gòu)。

2 木材深孔鉆床總體設(shè)計

2.1 加工方案選擇

為解決上述提到的深孔加工中溫度過高、 連續(xù)退屑、 經(jīng)濟(jì)可靠、 穩(wěn)定精準(zhǔn)、 自動加工等問題， 進(jìn)行了詳細(xì)的機(jī)床設(shè)計。 首先需要選定一種可靠的深孔加工方案， CHANDAR 等［5］深入探討了目前所有的深孔加工， 總結(jié)如下：

（1） 槍鉆。 槍鉆加工示意如圖1 所示， 其整體為回轉(zhuǎn)體， 在鉆體的尾部有2 個進(jìn)氣孔， 其可以外接壓縮空氣， 壓縮空氣從尾部進(jìn)入后通過進(jìn)氣孔到達(dá)鉆頭頂部， 將加工產(chǎn)生的切屑通過排屑槽排出［6］。 槍鉆加工主要用于直徑（2 ～30 mm） 的孔加工， 是最常見的一種深孔鉆加工方式， 在中小批量的加工中尤為常見。

圖1 槍鉆加工示意［5］Fig.1 Schematic of gun drill machining［5］

（2） BTA 深孔鉆（Boring and Trepanning Associa?tion）。 BTA 鉆頭加工示意如圖2 所示， 該方法和正常噴射切削液的方法稍有不同， 鉆頭的軀干部分有一個支架， 支架端口的橡膠點(diǎn)和工件輕摩擦接觸， 冷卻液從支架口灌入切削區(qū)域， 將切屑通過鉆體內(nèi)部的中空孔排除。 BTA 鉆削系統(tǒng)主要用于直徑大于15 mm 的深孔鉆削加工， 是大批量、 高負(fù)荷連續(xù)深孔加工的首選。

圖2 BTA 鉆頭加工示意［5］Fig.2 Schematic of BTA drill machining［5］

（3） 噴吸鉆。 噴吸鉆是一種效率極高的深孔加工系統(tǒng)， 其精度也有很大的提升， 但是由于其噴吸過程需要很大的流道， 所以一般噴吸鉆加工的直徑都不低于18 mm［7］。

綜上所述， 首先木材加工中不能用液體冷卻，壓縮空氣是最好的辦法； 其次， 考慮生產(chǎn)對象是民用企業(yè)， 批量不會特別大， 所以此次設(shè)計的機(jī)床采用槍鉆的加工方式最為合適。

2.2 深孔鉆床的結(jié)構(gòu)設(shè)計

深孔加工發(fā)展到至今， 已經(jīng)演變出幾種不同的機(jī)床結(jié)構(gòu)方式， 可根據(jù)主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)行分類。 不同的進(jìn)給方式對比如圖3 所示， 主要如下：

圖3 不同的進(jìn)給方式對比Fig.3 Comparison of different feed methods： （a） spindle fixed and tool rotary feed； （b） spindle rotary and tool feed； （c） spindle rotary and tool rotary feed；（d） spindle rotary feed and tool fixed

（1） 如圖3 （a） 所示， 工件通過卡盤或者專用的工裝夾具進(jìn)行固定， 限制全部自由度， 鉆頭裝夾在刀柄上旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生主運(yùn)動， 并且在傳動裝置的帶動下進(jìn)行往復(fù)的進(jìn)給運(yùn)動。 此種加工方式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、 制造便宜、 剛性最好， 但由于鉆頭需要旋轉(zhuǎn)， 不易在鉆頭內(nèi)添加冷卻裝置。

（2） 如圖3 （b） 所示， 工件自身裝夾在卡盤或者專用夾具上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動， 鉆頭裝夾在刀柄上限制其旋轉(zhuǎn)并且做往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動。 此種加工方式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、 加工剛性好、 容易對鉆頭加裝冷卻系統(tǒng)改裝、 造價便宜。

（3） 如圖3 （c） 所示， 工件自身裝夾在卡盤或者專用夾具上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動， 同時刀具也在做和工件旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動， 并且刀具往返切削。 此種加工方式的特點(diǎn)是有2 個主運(yùn)動、 加工效率更高， 但剛性不好， 也不易在鉆頭內(nèi)添加冷卻裝置。

（4） 如圖3 （d） 所示， 刀具完全固定不動， 工件自身完成旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動和往復(fù)的進(jìn)給運(yùn)動。 此種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單， 適合小體積、 輕質(zhì)量、 緊湊型的加工方案。

通過對比以上幾種進(jìn)給方式， 考慮機(jī)床需要加裝壓縮空氣的冷卻系統(tǒng)， 并且具有一定剛度， 最好經(jīng)濟(jì)實(shí)用， 因此采用第二種結(jié)構(gòu)。

3 關(guān)鍵問題的解決及核心部件的設(shè)計

3.1 槍鉆夾持進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計

將槍鉆應(yīng)用到木材深孔鉆床上， 主要解決夾持、循環(huán)冷卻系統(tǒng)、 穩(wěn)定裝置等方面的問題， 這也是木材深孔加工的核心問題。 文中采用“一夾一支撐” 的鉆夾定位方式。 如圖4 所示， 夾持使用定制的槍鉆底座5 將槍鉆6 安裝固定， 并且在滑動底座2 的支撐和驅(qū)動系統(tǒng)1 的運(yùn)動下完成進(jìn)給運(yùn)動， 為了保證鉆頭運(yùn)動過程中的撓度穩(wěn)定， 使用尼龍柔性固定鉆套7 限制鉆頭沿徑向移動， 因此鉆頭只能在軸向進(jìn)行穩(wěn)定精確的進(jìn)給。 同時安裝在槍鉆尾部的氣管3 連接空氣壓縮機(jī)進(jìn)行氣體冷卻， 氣體會按照圖2 所示的排屑方式將碎屑排出。

圖4 夾持進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計模型及實(shí)物展示Fig.4 Clamping feed system design model and physical display

3.2 主軸及裝夾系統(tǒng)

主軸是機(jī)床的主運(yùn)動系統(tǒng)部件， 它主要提供扭矩和一定的彎矩， 主要部件如圖5 所示。

圖5 主軸及裝夾系統(tǒng)示意Fig.5 Schematic of spindle and clamping system

雙槽帶輪1 通過鍵槽和心軸4 連接以傳遞轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動依靠2 組面對面安裝的圓錐滾子軸承5 進(jìn)行支撐， 軸承外圈安裝在殼體3 內(nèi)部， 左端套筒6 通過錐度或者高精度螺紋和心軸連接， 左右2 個套筒由于具備內(nèi)錐度， 可以適應(yīng)不同直徑的木材工件加工。

3.3 快速裝夾工具

3.3.1 常用深孔鉆夾具設(shè)計

主軸上的快速裝夾工具能夠保證機(jī)床穩(wěn)定快速上下料， 目前深孔加工中常用的幾種夾具如表3 所示，文中從是否能滿足快速裝夾、 能否在惡劣環(huán)境中使用、適應(yīng)范圍、 是否滿足經(jīng)濟(jì)實(shí)用幾個方面來展開敘述，以此判定是否能夠滿足此次研究的機(jī)床使用要求。

表3 鉆床通用夾具對比Tab.3 Comparison of general－purpose fixtures for drilling machines

其中最接近要求的是液壓卡盤［8］， 它在使用上基本符合要求， 但是一個液壓卡盤就需要上萬元的費(fèi)用， 并且還需要配合液壓泵、 液壓閥等單元使用， 在經(jīng)濟(jì)適用方面不能滿足此次設(shè)計的要求。 而其余的方案都有一個或者兩個方面不滿足設(shè)計要求。

綜合判斷發(fā)現(xiàn)， 目前市場沒有一種能夠完全滿足此次實(shí)驗所需的夾具， 所以還需要設(shè)計專用夾具來滿足該機(jī)床的要求。

3.3.2 專用夾具設(shè)計

設(shè)計一種能夠同時滿足快速裝夾、 惡劣環(huán)境下使用、 一定的適應(yīng)范圍、 經(jīng)濟(jì)實(shí)用要求的木材深孔鉆床夾具。 專用夾具原理如圖6 所示， 該夾具能夠以最方便的方式實(shí)現(xiàn)上述的幾種功能。 其主要的功能區(qū)和原理如下所述：

圖6 專用夾具原理Fig.6 Principle of special fixture

（1） 螺紋連接區(qū)。 該區(qū)域主要用于與主軸電機(jī)連接， 從而獲得來自主軸電機(jī)的扭矩。 此處使用小導(dǎo)程三角螺紋連接， 此外也可以使用錐度連接， 精度更高。

（2） 中空區(qū)域。 該區(qū)域小于工件的最小直徑，但中間為通孔， 主要在極限位置打穿以后為鉆頭提供一定的緩沖區(qū)間。

（3） 錐度區(qū)。 該區(qū)域巧妙地利用了錐度面上橫截面的圓形直徑隨錐度的變化而變化的原理， 另外一端給定一定的壓力， 工件就會在左右2 個專用夾具之間夾緊。 并且錐度面的坡度可以適應(yīng)區(qū)間內(nèi)的任意尺寸。

（4） 導(dǎo)向區(qū)。 該區(qū)域主要是一個導(dǎo)向圓弧， 方便工件在裝夾時能夠快速導(dǎo)入。

3.4 氣動部分設(shè)計

除了上述的機(jī)械結(jié)構(gòu)以外， 機(jī)床的夾緊裝置需要?dú)鈩硬糠值呐浜希?具體如圖7 所示。 在夾取工件的過程中首先是需要柔性夾取， 傳統(tǒng)機(jī)械的外加力到達(dá)固定的點(diǎn)以后就不再做運(yùn)動， 所以此設(shè)計采用一套型號HGS450 的無桿氣缸， 氣缸配備了一套磁性傳感器，用于調(diào)節(jié)氣缸的位置。 其具體的組成如圖7 所示：（1） 調(diào)壓閥。 其原理是將輸入的氣壓在可控范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 其閥門內(nèi)底部有一個單向閥， 從而起到一定的保壓和備壓， 除此之外還配備有過濾系統(tǒng)， 能夠過濾雜質(zhì)和油漬； （2） 兩位五通電磁換向閥。 該閥門通過控制PLC 實(shí)現(xiàn)無桿氣缸的運(yùn)動和停止； （3）無桿氣缸。 它最早是德國ORIGA 氣動設(shè)備有限公司發(fā)明的， 通過氣體的壓縮驅(qū)動部件， 具有柔性沖擊，適合小范圍可調(diào)的設(shè)備［9］。

3.5 電控部分設(shè)計

總體電控方案如圖8 所示。 首先， PLC 作為整個系統(tǒng)的核心控制器， 分別由啟動、 停止等按鈕作為輸入， PLC 得到輸入信號后按照其數(shù)控邏輯輸出脈沖指令， 脈沖指令通過伺服電機(jī)的控制器對信號進(jìn)行增強(qiáng)和細(xì)分后傳輸給伺服電機(jī)， 伺服電機(jī)自身的編碼器將轉(zhuǎn)動的角度信號反饋給控制器進(jìn)行監(jiān)督， 完成半閉環(huán)控制。 其次， PLC 根據(jù)其動作指令控制中間繼電器，從而控制電磁換向閥的位置， 電磁換向閥通過切換進(jìn)出氣的位置控制無桿氣缸的伸縮。 同時磁性開關(guān)和接近開關(guān)也實(shí)時反饋位置信息到PLC， 用于檢測氣缸的位置和規(guī)避碰撞。

圖8 總體電控方案Fig.8 Overall electronic control scheme

3.5.1 邏輯控制算法

上述的控制都是以PLC 為核心的， 但是自動化深孔鉆床中的內(nèi)置數(shù)控邏輯算法是整個機(jī)床在控制方面的難點(diǎn)。

鉆孔運(yùn)動邏輯示意如圖9 所示， 鉆頭要完成往復(fù)鉆孔的程序控制， 單個循環(huán)就需要完成以下的一組邏輯運(yùn)算： （1） 刀具從原點(diǎn)以G00 （快速移動） 到待加工點(diǎn)準(zhǔn)備開始加工； （2） 刀具從待加工點(diǎn)以G01（加工速度） 加工第一段材料； （3） 加工一段材料以后， 刀具內(nèi)部已經(jīng)積累了切屑， 如果再繼續(xù)加工會破壞工件和影響精度， 所以此時應(yīng)該快速退回待加工點(diǎn)； （4） 退回待加工點(diǎn)后將切屑排出， 然后再進(jìn)入切削， 此時如果直接運(yùn)行G00 （快速移動）， 則會和內(nèi)部還沒加工的部分發(fā)生碰撞， 如果運(yùn)行G01 則非常浪費(fèi)時間， 所以需要先運(yùn)行G00 到已經(jīng)加工的部分； （5）然后再運(yùn)行G01 加工待加工的部分； （6） 最后運(yùn)行G00 快速退回到原點(diǎn)。 以上過程是一個周期的鉆孔流程， 如果內(nèi)孔深度較大則需要多次往返。

圖9 鉆孔運(yùn)動邏輯示意Fig.9 Schematic of drilling motion logic： （a） first－order fast positive feed on outer empty stroke； （b）first－order slow positive feed on machining stroke；（c） first－order fast negative feed on empty stroke；（d） second－order fast positive feed on empty stroke；（e） second－order slow positive feed on machining stroke； （f） second－order fast negative feed on outer empty stroke

3.5.2 PLC 控制算法

雖然已知上述的運(yùn)動方案可以完成深孔鉆的運(yùn)動軌跡， 但是要用PLC 表達(dá)出來還需要算法和邏輯指令的支撐。

首先必須知道工件的尺寸， 從而計算出孔的總深度以及第一次和最后一次的值。 從第一次加工開始，總的加工距離逐漸減少。 將Sn定義為總深度， 一次循環(huán)共往返為2Sn，α1和αn分別表示第一次和最后一次加工的距離，n表示具體運(yùn)動次數(shù)， 其表達(dá)式如式（1） 所示， 變換表達(dá)后得到式（2）。

上述表達(dá)式中存在分?jǐn)?shù)， 可能存在無限不循環(huán)小數(shù)， 這樣的表達(dá)在數(shù)控中無法保證精度。

省略上述2 個公式中的余數(shù)， 整個算式的差df如式（3） 所示， 其表示開頭到結(jié)尾的差值。

算出中間差值以后， 將第一次的數(shù)值加上差值得到單方向的距離as， 具體如式（4） 所示：

差值df是使整個序列的數(shù)據(jù)盡可能接近深孔加工的總深度Sn， 使余數(shù)盡量均勻分布在每一次循環(huán)鉆孔上， 若依然無限不循環(huán)則按照設(shè)定向上取一個整數(shù)， 其表達(dá)式［10－11］如式（5） 所示：

3.5.3 PLC 程序編寫

PLC 整個程序非常復(fù)雜， 特別是往復(fù)運(yùn)動的步進(jìn)指令， 所以文中只展示核心程序或核心程序中的一條指令。 其主要邏輯如下：

（1） 輸入數(shù)據(jù)是從觸摸屏傳輸?shù)碾p字節(jié)十進(jìn)制數(shù)， 但是該數(shù)據(jù)不能直接使用， 因為機(jī)床的進(jìn)給距離是由電機(jī)驅(qū)動滾珠絲桿進(jìn)行控制的［12－13］。 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動要轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動， 中間存在著一定的倍數(shù)關(guān)系，需要先對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 其中一步的換算方式如圖10 所示， 其中使用到ADD、 DMUL 等換算指令。

（2） 多組的循環(huán)移動首先需要知道具體組數(shù)，此次開發(fā)采用判斷法， 默認(rèn)有N組循環(huán)， 當(dāng)前正在進(jìn)行T組循環(huán)， 當(dāng)N－T組循環(huán)為0 即程序顯示Dxx數(shù)據(jù)組中數(shù)值為0 時， 便沒有后續(xù)的運(yùn)動了。 通過該方式判斷循環(huán)次數(shù)， 具體算法如圖11 所示。

圖11 循環(huán)組判斷Fig.11 Circular group judgment

（3） 為了使程序?qū)崿F(xiàn)鉆孔中G00、 G01 的多段切換， 需要將其多段之間的關(guān)系完全表達(dá)出來， 也需要將其中的差值計算出來， 具體計算如圖12 所示。

圖12 差值計算Fig.12 Difference calculation

（4） 快速運(yùn)動和正常的加工運(yùn)動分別用G00 和G01 表示， 其中的內(nèi)部代碼如圖13 所示， 通過M8029 的脈沖標(biāo)志位判斷是否輸出完成， DDRVI 提供一個雙字節(jié)的脈沖指令輸出， 其中D1 （圖中D151） 表示脈沖數(shù)量， D2 （圖中K500） 表示脈沖頻率， 兩個Y0 同時輸出表示反轉(zhuǎn)， 只輸出一個表示正轉(zhuǎn)［14］。 這段程序比較復(fù)雜， 整個插補(bǔ)程序有近600條， 此處不一一展示。

圖13 循環(huán)進(jìn)給插補(bǔ)內(nèi)置程序Fig.13 Built－in program for cyclic feed interpolation

4 機(jī)床整體展示及其加工實(shí)驗

采用上述的關(guān)鍵部分工藝解決了深孔鉆加工中的冷卻、 連續(xù)排屑、 加工材料自適應(yīng)、 經(jīng)濟(jì)實(shí)用、 數(shù)控系統(tǒng)自主化等問題以后， 再將設(shè)計中的各個配件進(jìn)行加工裝配。 裝配后的機(jī)床如圖14 所示。

圖14 木材深孔鉆床實(shí)物Fig.14 Physical of wood deep hole drilling machine

利用圖14 所示木材深孔鉆床加工深孔木材， 如圖15 （a） 所示， 加工的深孔精度較好， 內(nèi)部光滑，從孔一端觀察孔整體為直線， 光源無扭曲、 無錯位、無接痕。 孔的直徑如圖15 （b） 所示， 預(yù)加工16 mm的孔實(shí)際游標(biāo)卡尺測量得15.99 mm， 精度完全符合加工要求。

圖15 加工實(shí)物Fig.15 Processing physical

5 結(jié)語

文中提出了木材深孔鉆的加工方式和解決方案，設(shè)計了主體結(jié)構(gòu)， 并且針對客觀要求設(shè)計了槍鉆系統(tǒng)及其夾持系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)， 解決了加工中的關(guān)鍵問題。 提出了自主開發(fā)的循環(huán)鉆控制系統(tǒng)， 并且依靠PLC 實(shí)現(xiàn)了算法的應(yīng)用， 完成了其電控系統(tǒng)的整體設(shè)計。 最后完成木材深孔鉆床的裝配并進(jìn)行加工， 加工結(jié)果符合預(yù)期設(shè)計。

此外也有一些地方需要改進(jìn)， 主要是文中研究的循環(huán)鉆系統(tǒng)算法將總長等分計算， 在數(shù)學(xué)中如果總長被分配后是一個無限不循環(huán)小數(shù)， 則該無限不循環(huán)小數(shù)會在數(shù)控系統(tǒng)中產(chǎn)生誤差， 導(dǎo)致實(shí)際加工長度小于理論長度， 目前該不精確體現(xiàn)在小數(shù)點(diǎn)后兩位0.01的位置， 在木材加工中不會造成太大的影響， 但是該方案還需優(yōu)化。