本发明涉及一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，属于家具加工机床。
背景技术：
1、在家具板材加工领域，对木板锯开通常使用锯床，对木板钻孔一般使用钻孔机进行钻孔，对木板打磨采用打磨机进行打磨。
2、在使用锯床的锯片对木板锯开、切割时，切割片在切割的时候会因为和材料的摩擦使木工锯片的温度升高，当温度高于材料燃点的时候就会出现糊面，切割出来的材料就会发黑。这种问题的主要原因是锯片的锯齿数量是按照切削量设计的，锯齿越多锯片的切削量就会越大；但排屑能力会随之降低，碎屑如果不能及时排除的话，在高速切割时，锯齿就会瞬间烧糊切面。这种现象的危害是，一方面会影响锯齿的使用寿命；另一方面，也是最重要的是，会导致木板的切割面出现烧糊、发黑现象，严重时会显著影响木板的外观；并且，烧糊时，会产生大量的烟雾，使得加工车间环境变得非常恶劣。
3、目前的锯片在设计时，通过都是最大限度同时兼顾切削量和排屑两方面的性能，但这只是对于干燥木板的切割来说。对于湿木板（如浸泡或水淋后的木板、因为外界湿度大导致木板的含水率超标等）来说，在切割时，排屑能力显著下降，非常容易发生烧糊、切割面发黑现象；目前的解决办法都是晒干或烘干后再切割，非常耗时耗能。
4、家具板材很多都是金属板材，例如不锈钢、铝合金、钛合金、碳钢等；其中，不锈钢的切削加工性比碳钢差得多，尤其是奥氏体和奥氏体+铁素体不锈钢的切削加工性最差。其中主要原因是，不锈钢的塑性、韧性都很大，车加工时切屑连绵不断，不仅影响操作的顺利进行，切屑还会挤伤已加工表面。在高温、高压下，不锈钢排屑较差，易形成积屑瘤，既加剧刀具磨损，又会出现撕扯现象而使已加工表面恶化；该点又以含碳量较低的马氏体不锈钢更为明显。
5、在对木板使用打磨机进行打磨时，现有的打磨机通常都是间歇式打磨，也就是打磨1~5分钟，需要停止打磨，然后使用压缩空气吹去因打磨产生的木屑，防止磨盘与木板之间积聚过量的木屑导致砂纸过量磨损，从而发生提前报废。
6、如果能够将切割、钻孔、打磨组合在一张机床上，能够有效降低设备购置成本，提高加工效率。于是，提出本发明；并对现有锯床、钻孔机、打磨机的一些缺陷进行优化设计，十分有必要。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，具体技术方案如下：
2、一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，用来对家具板材进行切割作业、钻孔作业或打磨作业，所述家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床包括床身、x轴行走机构、y轴行走机构、z轴行走机构、加工机头，沿着床身的y轴方向设置有夹持组件，所述夹持组件包括两块夹板和用来驱动夹板进行平移运动的第一驱动机构，所述加工机头包括切割工位、钻孔打磨工位、双输出轴电机，所述切割工位包括锯片，所述钻孔打磨工位包括主轴，所述主轴的下端可拆卸连接有钻头或磨盘，所述锯片和主轴均由双输出轴电机驱动转动；所述床身的顶部设置有最少一组用来产生超声振动和兆声振动且将超声振动和兆声振动进行适配的超声兆声承载台。
3、更进一步的改进，所述超声兆声承载台包括槽壳、横截面为直角三角形的台块，所述槽壳的底部与床身固定连接；所述台块设置有第一直角边壁、第二直角边壁和呈水平设置的斜边壁，所述台块的前后两侧设置有圆形限位轴；所述槽壳的顶部还设置有横截面为直角三角形且与台块相匹配的三角槽，所述三角槽设置有与第一直角边壁相平行的第一斜面壁、与第二直角边壁相平行的第二斜面壁，所述第一直角边壁与第一斜面壁之间以及第二直角边壁与第二斜面壁之间均设置有铁球容纳腔，所述铁球容纳腔内填充有若干个铁球，所述铁球容纳腔内还填充有非牛顿流体润滑介质，所述第一斜面壁与第二斜面壁之间的交界处设置有隔球条，所述三角槽的槽壁还设置有与限位轴相适配的限位圆孔；所述第一斜面壁的外侧设置有兆声波换能器阵列，所述第二斜面壁的外侧设置有超声波换能器阵列。
4、更进一步的改进，所述槽壳的内部设置有容纳兆声波换能器阵列的第一容纳室、容纳超声波换能器阵列的第二容纳室、用来将第一容纳室和第二容纳室进行隔开的电磁铁板，所述三角槽的底部与槽壳的底部之间通过电磁铁板焊接密封，所述第一容纳室和第二容纳室内部均填充有水，所述第一斜面壁、第二斜面壁和台块均由铁质材料制成。
5、更进一步的改进，所述限位圆孔的直径大于限位轴的直径，所述限位圆孔的直径与限位轴的直径之差为x，0.3mm≤x≤1mm。
6、更进一步的改进，所述非牛顿流体润滑介质的制作方法包括以下步骤：
7、步骤s1、将7.5质量份硝酸钴溶于300~500质量份水得到硝酸钴溶液，将15质量份凹凸棒土倒入硝酸钴溶液中并在60±3℃的温度下搅拌混合，得到第一混合料；将36质量份质量分数为12%的硼氢化钠溶液加入到第一混合料中搅拌反应1~2h，过滤，洗涤至中性，干燥，得到预处理凹凸棒土；
8、步骤s2、将10质量份预处理凹凸棒土、15~16质量份离子液体在120~125℃的温度下搅拌1~2h，干燥，球磨，得到改性凹凸棒土；所述离子液体是由11质量份1-丁基-2,3-二甲基咪唑硫氰酸盐与89质量份水混合制成；
9、步骤s3、将100质量份锂基润滑脂、5~50质量份甘油、7~9质量份改性凹凸棒土、0.3质量份三乙基铝混合后在功率为350~390w的微波辐射下搅拌反应2~3h，即得所述非牛顿流体润滑介质。
10、更进一步的改进，所述第一直角边壁的长度与第二直角边壁的长度之比为2.3:1，所述铁球的直径为3.1~3.3mm。
11、更进一步的改进，当家具板材为金属板材时，钻头对金属板材进行钻孔作业，所述兆声波换能器阵列的频率为870khz，所述兆声波换能器阵列的功率为110w，所述超声波换能器阵列的频率为56khz，所述超声波换能器阵列的功率为0.3kw；
12、当家具板材为木质板材时，所述锯片对木质板材进行切割作业时，所述兆声波换能器阵列的频率为1200khz，所述兆声波换能器阵列的功率为325w，所述超声波换能器阵列的频率为20khz，所述超声波换能器阵列的功率为2.1kw；
13、当家具板材为木质板材时，磨盘盘底所连接的砂纸的目数为150~360目；所述磨盘的转速为ω，单位r/min；所述兆声波换能器阵列的频率为f1，单位khz，所述兆声波换能器阵列的功率为850w；所述超声波换能器阵列的频率为f2，单位khz，所述超声波换能器阵列的功率为120w；ω=λf1+βf2，1.05≤λ≤1.21，20≤β≤40，28.5≤f1/f2≤37.1。
14、更进一步的改进，所述第一斜面壁的上端和第二斜面壁的上端均安装有用来阻挡铁球的挡球板，所述挡球板与台块的侧壁之间设置有间隙。
15、更进一步的改进，所述锯片沿着床身的x轴或y轴方向设置，所述主轴沿着床身的z轴方向进行自转；所述双输出轴电机的第一根输出轴与锯片之间的连接方式为传动带与带轮配合、传动链与链轮配合中的一种；所述双输出轴电机的第二根输出轴与主轴之间通过两组伞齿轮连接，所述加工机头还包括用来对主轴进行升降的第二驱动机构。
16、更进一步的改进，所述床身的顶部还设置有多个集屑槽，所述集屑槽均与负压吸尘管相连。
17、本发明的有益效果：
18、1、所述家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床具有切割、钻孔、打磨多种功能，能够对金属板材和木质板材都进行加工，非常适合家具领域，尤其是智能家具领域的加工作业，能有效提高加工效率和加工质量。
19、2、在本发明中，采用切割工位和超声兆声承载台配合进行切割作业，能显著提高锯片的排屑能力；当木质板材被润湿时，能显著降低湿润的木质板材在切割时发生烧糊、切割面发黑现象。
20、3、采用钻孔打磨工位和超声兆声承载台配合进行钻孔作业，能在一定程度上提高钻头的钻孔速率。
21、4、采用钻孔打磨工位和超声兆声承载台配合进行打磨作业，还能在一定程度上降低砂纸的磨损，进一步提高打磨效率。
22、5、本发明在加工作业过程中，发烟少，另外还能够有效将加工过程中产生的粉尘、木屑给及时抽走，改善车间内的空气质量。
1.一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，用来对家具板材（40）进行切割作业、钻孔作业或打磨作业，所述家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床包括床身（1）、x轴行走机构、y轴行走机构（2）、z轴行走机构（3）、加工机头（4），沿着床身（1）的y轴方向设置有夹持组件，所述夹持组件包括两块夹板（5）和用来驱动夹板（5）进行平移运动的第一驱动机构（6），其特征在于：所述加工机头（4）包括切割工位、钻孔打磨工位、双输出轴电机（42），所述切割工位包括锯片（41），所述钻孔打磨工位包括主轴（43），所述主轴（43）的下端可拆卸连接有钻头或磨盘，所述锯片（41）和主轴（43）均由双输出轴电机（42）驱动转动；所述床身（1）的顶部设置有最少一组用来产生超声振动和兆声振动且将超声振动和兆声振动进行适配的超声兆声承载台（7）。
2.根据权利要求1所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于：所述超声兆声承载台（7）包括槽壳（10）、横截面为直角三角形的台块（20），所述槽壳（10）的底部与床身（1）固定连接；所述台块（20）设置有第一直角边壁（21）、第二直角边壁（22）和呈水平设置的斜边壁（24），所述台块（20）的前后两侧设置有圆形限位轴（23）；所述槽壳（10）的顶部还设置有横截面为直角三角形且与台块（20）相匹配的三角槽，所述三角槽设置有与第一直角边壁（21）相平行的第一斜面壁（111）、与第二直角边壁（22）相平行的第二斜面壁（112），所述第一直角边壁（21）与第一斜面壁（111）之间以及第二直角边壁（22）与第二斜面壁（112）之间均设置有铁球容纳腔，所述铁球容纳腔内填充有若干个铁球（30），所述铁球容纳腔内还填充有非牛顿流体润滑介质（31），所述第一斜面壁（111）与第二斜面壁（112）之间的交界处设置有隔球条（18），所述三角槽的槽壁还设置有与限位轴（23）相适配的限位圆孔（14）；所述第一斜面壁（111）的外侧设置有兆声波换能器阵列（16），所述第二斜面壁（112）的外侧设置有超声波换能器阵列（17）。
3.根据权利要求2所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于：所述槽壳（10）的内部设置有容纳兆声波换能器阵列（16）的第一容纳室（13）、容纳超声波换能器阵列（17）的第二容纳室（15）、用来将第一容纳室（13）和第二容纳室（15）进行隔开的电磁铁板（12），所述三角槽的底部与槽壳（10）的底部之间通过电磁铁板（12）焊接密封，所述第一容纳室（13）和第二容纳室（15）内部均填充有水，所述第一斜面壁（111）、第二斜面壁（112）和台块（20）均由铁质材料制成。
4.根据权利要求2所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于：所述限位圆孔（14）的直径大于限位轴（23）的直径，所述限位圆孔（14）的直径与限位轴（23）的直径之差为x，0.3mm≤x≤1mm。
5.根据权利要求2所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于，所述非牛顿流体润滑介质的制作方法包括以下步骤：
6.根据权利要求2所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于：所述第一直角边壁（21）的长度与第二直角边壁（22）的长度之比为2.3:1，所述铁球（30）的直径为3.1~3.3mm。
7.根据权利要求2所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于：当家具板材（40）为金属板材时，钻头对金属板材进行钻孔作业，所述兆声波换能器阵列（16）的频率为870khz，所述兆声波换能器阵列（16）的功率为110w，所述超声波换能器阵列（17）的频率为56khz，所述超声波换能器阵列（17）的功率为0.3kw；
8.根据权利要求2所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于：所述第一斜面壁（111）的上端和第二斜面壁（112）的上端均安装有用来阻挡铁球（30）的挡球板（191），所述挡球板（191）与台块（20）的侧壁之间设置有间隙。
9.根据权利要求1所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于：所述锯片（41）沿着床身（1）的x轴或y轴方向设置，所述主轴（43）沿着床身（1）的z轴方向进行自转；所述双输出轴电机（42）的第一根输出轴与锯片（41）之间的连接方式为传动带与带轮配合、传动链与链轮配合中的一种；所述双输出轴电机（42）的第二根输出轴与主轴（43）之间通过两组伞齿轮连接，所述加工机头（4）还包括用来对主轴（43）进行升降的第二驱动机构。
10.根据权利要求1所述的一种家具板材加工用切割钻孔打磨组合机床，其特征在于：所述床身（1）的顶部还设置有多个集屑槽，所述集屑槽均与负压吸尘管相连。
