【正文】 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 摘 要 隨著微電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，數(shù)控雕刻機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 機(jī)電一體化廣泛地綜合了機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制、信息、傳感測(cè)試、電力電子、接口、信號(hào)變換和軟件編程等技術(shù)，并將這些技術(shù)有機(jī)的結(jié)合成一體，它是當(dāng)今世界機(jī)械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢(shì)。三維機(jī)械雕刻機(jī)是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在廣告制作行業(yè)具有較大的市場(chǎng)前景。 本文簡(jiǎn)要的介紹了雕刻機(jī)的起源和發(fā)展現(xiàn)狀，分析了國(guó)內(nèi)外雕刻機(jī)的特點(diǎn)說(shuō)明雕刻機(jī)的功能和使用范圍；詳細(xì)的分析了雕刻機(jī)的總體布局和結(jié)構(gòu)方案，以及主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的選擇，以及“三維 雕刻”插補(bǔ)法的選擇，分析和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)雕刻系統(tǒng)的初步優(yōu)化。 本課題是在參考現(xiàn)有雕刻機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種機(jī)構(gòu)尺寸比較大的數(shù)控雕刻機(jī)，適應(yīng)比較大的工藝品的雕刻加工。 關(guān)鍵字：雕刻機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)電一體化，三維，插補(bǔ)法 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 Abstract Along with the development of microelectronics technology and microputer technology ， NC carer will be widely technologies are widely used in Mechatronics, including mechanism, microelectronics ， autocontrol, information, sensor and test,power and electron, interface, signal transform, software program. On the other hand, Mechatronics makes these technologies integrated closely. It is the primary trend of the development of mechanical industrial technology and products in the world nowadays. 3D mechanical engraving plotter is a typical mechatronic product. It has a larger market prospect in the advertising industry. The thesis in brief introduces the genesis and developmental status quote of Engraving Plotter,analyses characteristics of inland and overseas Plotters， and explains its function and use range. We analyze the overall arrangements and framework， the movement mode of numerical control system，the select of main movement system and feed movement system etc. As well as we select and analyze and realize the process of 3DEngrave interpolation arithmetic. optimized 3Dmechanical engraving system is realized. 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 This topic is based on the existing engraving machine to design a CNC engraving machines with a large body size, which adapted to the relatively large carving handicraft processing. Keywords: Engraving plotter, numerical control system, mechatronics, 3D， and interpolation arithmetic. 目錄 摘 要 ................................................1 Abstract ................................................1 目 錄 ................................................1 第一章 .引言 .............................................1 雕刻機(jī)概述 ........................................5 1. 1. 1 雕刻機(jī)起源 .................................1 數(shù)控雕刻機(jī)及其發(fā)展現(xiàn)狀 ............................2 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 數(shù)控雕刻機(jī) ...................................2 研制雕刻機(jī)的目的和意義 .......................3 數(shù)控雕刻機(jī)的特點(diǎn) .............................4 數(shù)控雕刻機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 .........................4 我國(guó)數(shù)控雕刻機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 .....................5 第二章 雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) ..................................6 雕刻機(jī)的 設(shè)計(jì)參數(shù) ..................................6 整體結(jié)構(gòu) ..........................................7 雕刻機(jī)總體布局的基本要求 .....................7 影響雕刻機(jī)布局的基本因素 .....................7 坐標(biāo)系的確定 .................................9 進(jìn)給系統(tǒng) .........................................10 典型零件工藝分析 .................................14 第三章 主動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校核 .............. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 銑削力、扭矩和功率的計(jì)算 .......... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 鉆削力、扭矩和功率的計(jì)算 .......... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案 ............. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 主軸電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第四章 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .............. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 Z 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 ....... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 Z 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 ...... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 滾珠絲杠副的選擇及支撐用軸承的選擇 錯(cuò)誤 !未定義小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 書(shū)簽。 電機(jī)的選擇 .................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 聯(lián)軸器的選擇 ...............................32 Y 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 ......................35 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 .....................39 滾珠絲杠副的選擇及支撐用軸承的選擇 電機(jī)的選擇 ................................39 聯(lián)軸器的選擇 .............................40 結(jié)論 ...................................................41 致謝 ...................................................41 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 雕刻機(jī)概述 1. 1. 1 雕刻機(jī)起源 雕刻可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)期，母系氏族時(shí)期的半坡氏族的“人面網(wǎng)紋盆”便是雕刻的雛形。在我國(guó)北宋時(shí)期便發(fā)明了活字印刷，《夢(mèng)溪筆談》有記 :“ 其法用膠泥刻字，薄為錢(qián)唇，每字為一印，火燒令堅(jiān)一”。這里的刻字應(yīng)屬于雕刻的范疇。隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)的雕刻藝術(shù)日益精深，玉雕、象牙雕、紅木雕、篆刻泥人雕等手工雕刻技術(shù)都可堪稱(chēng)一絕。 上世紀(jì) 90 年代至今，機(jī)械雕刻獲得了前所未有的發(fā)展。從最初的刻字機(jī)，刻章機(jī)再到三維雕刻機(jī)，制作工藝也日漸成熟，應(yīng)用范圍也日漸廣泛。大到樓