《雕刻机设计论文》-毕业设计（论文）.doc

PAGE 1 摘 要 数字控制雕刻机（CNC雕刻机）是一种典型的机电一体化产品，可用于三维图形和文字的加工，在旅游纪念品、标牌、徽章、模具制作等行业中得到了广泛的应用，能加工的材料范围亦很广，涉及金属材料和非金属材料，具有比较广阔的市场前景。本课题对国内外雕刻机的发展现状作了一个简明扼要的分析，得出了雕刻机技术国际上已经成熟但国内有待发展的结论。 本课题在广泛调研的基础上完成了三轴联动数字控制雕刻机机械系统和控制系统的设计。机械系统设计包括总体布局、加工原理、主轴与主传动系统、进给系统以及整个雕刻机的结构设计。其中严格按照各个参数(加工精度、配合精度、误差等)指标进行计算与校核,在保持机床高效率、高精度、外观优美、体积小巧、操作简单等优点的前提下。将加工的精度提高至0.01mm，最高工作速度可达80m~100m/min。 【关键词】　数字控制　雕刻机　机电一体化　系统  目 录 TOC \o "1-3" \h \u 32131 30335 设计任务 4 5617 1．雕刻机简介 25756 1.1 概论 .4 19722 1.2数控雕刻机 5 19722 1.2.1数控雕刻机简介 5 17440 1.22研制雕刻机的目的和意义 6 2．雕刻机设计 19722 2.1雕刻机工作原理 5 19722 2.2雕刻机总体布局的基本要求 5 19722 2.3雕刻机运动分配选择 5 19722 2.4三维雕刻机的机械机构 5 7436 3．机械传动部件的计算与选型 3.1 13271 机械传动部件的计算 10 4291 3.2滚珠丝杠机构的造型 10 4291 3.3丝杠螺母副的计算与造型 10 4．辅助系方案 4.1辅助系 13271 10 5617 5．电器的选用 19722 5.1变频器 5 5. 19722 1.1变频器工作原理 5 5. 19722 1.2变频器系统主要性能要求 5 5. 19722 1.3变频器低频机械特性 5 25756 5.2关于散热问题 .4 25756 5.3驱动器与电机选择 .4 25756 6．主轴选择 .4 25756 7．控制系统选择 .4 25756 7.1伺服驱动器接口 .4 25756 7.2电子齿轮比设定 .4 25756 8．刀具选择 .4 25756 参考文献 .4 32131 设计任务： 设计一种数控雕刻机使用的X-Y数控工作台，主要参数如下： 1.立铣刀最大直径的d=8mm； 2.最大铣削宽度=2mm; 3.最大背吃刀量=1.5mm; 4.加工材料为木头。 5.X、Y方向的定位精度均为±0.02mm; 6.工作台尺寸 1700mm×2900㎜，加工范围为1200mm×2400mm 7.工作台空载进给最快移动速度：Vxmax =Vymax =8000mm/min; 8.工作台进给最快移动速度: Vxmax =Vymax =6000mm/min; 9.加减速0.4s 1 雕刻机简介 1.1 概论 雕刻机，顾名思义就是用机器代替人工进行雕刻的设备。 中国 雕刻机的发展是很迅速的，1938年世界第一台手动雕刻机在法国“嘉宝”问世，1950年“嘉宝”生产出第一台正真意义的电动、可缩放比例的手动雕刻机。随后美、日等国也开始研制。但我国开始仿制是在近几年，研制工作也是刚起步不久。随着微电子技术和计算机的急剧发展带动整个高技术群飞速发展，从而使 雕刻机发生了质的飞跃。功能完善、性能稳定、造型美观和价格合理成为雕刻机研制的基本要求。 从前几年的手工雕刻转变现在的机器雕刻。 雕刻机给人们带来了前所未有的变化，既节省了雕刻的时间，还把雕刻工艺更好的提高，这使得很多行业收益于雕刻机的出现。雕刻机的出现又使更多的行业有了自己的专业名词： 木工雕刻机， 广告雕刻机， 石材雕刻机， 激光雕刻机，等等. 1.2数控雕刻机 1.2.1数控雕刻机简介 传统的雕刻加工业是一门技术性要求很高的手工技艺，产品质量完全取决于雕刻师技艺水平，所以生产的效率极低、成本高，严重制约了雕刻行业的发展。这使得雕刻机的产生成为必然。 数控雕刻机是数控技术和雕刻工艺相结合的产物，是一种专用的数控机床。数控雕刻机具有生产效率高、加工精度高、成品率高对零件的适应性强等显著优势；同时，借助于专用的雕刻机CAD/CAM软件系统，加工控制程序的生成快捷、修改方便。因此，数控雕刻机现已成为实现雕刻机加工自动化、高效率、高精度的有效手段，也是当今雕刻机的发展主流，广泛用于机械工业、广告传媒