【正文】 計(jì)算 （2） 靜摩擦力 N （3） 驗(yàn)算傳動(dòng)剛度 （4） 傳動(dòng)系統(tǒng)剛度變化 （5） 定位誤差確定精度 （6） 確定規(guī)格代號(hào) FFZD16033P4/4 85410 續(xù)表7 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算公式和參數(shù)選定 計(jì)算結(jié)果11 驗(yàn)算臨界壓縮載荷 N 12 驗(yàn)算臨界轉(zhuǎn)速 rpm 13 驗(yàn)算 144007000014 形位公差標(biāo)注 略15 基本軸向額定載荷 驗(yàn)算 工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算以滿載一般切削時(shí)為例進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程見表8。轉(zhuǎn)速小于3000r／min的主軸，采用異步電動(dòng)機(jī)軸通過聯(lián)合器直接驅(qū)動(dòng)主軸，機(jī)床可通過改變電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)變速；轉(zhuǎn)速小于8000r／min的主軸，可采用變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)；高速主軸，可將電動(dòng)機(jī)與主軸做成一體，即內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸，轉(zhuǎn)子軸就是主軸.所以本雕刻機(jī)應(yīng)選用電主軸。為此，應(yīng)提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，齒輪齒面進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火增加耐磨性；最后一集采用斜齒輪傳動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)；采用高精度軸承及合理的支撐跨距等，以提高主軸組件的剛性。將進(jìn)給速度和鉆頭轉(zhuǎn)速n的變量代入分別計(jì)算，將得到的計(jì)算結(jié)果填入表5，由于鉆削功率的計(jì)算結(jié)果較小，忽略不計(jì)。根據(jù)三維機(jī)械雕刻機(jī)的加工范圍和使用功能及在實(shí)際生產(chǎn)過程中不同的切削方式所使用時(shí)間的分配，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，大致可將切削方式分為強(qiáng)力切削（切）、一般切削（雕）、精細(xì)切削（刻）和快速進(jìn)給四種方式?？劭郏壕牌咭痪哦惆肆懔?另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過答辯 機(jī)床的總體布局確定考慮到降低雕刻機(jī)的制造成本，采用了結(jié)構(gòu)簡剛性單且較好的龍門移動(dòng)式布局，如圖8所示。圓柱形導(dǎo)軌加工容易，導(dǎo)向精度高，可滿足定位精度的要求。2）安裝后無反作用力，而且維護(hù)簡單。只要改變指令脈沖頻率，就可以使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度在很寬范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。刀具和工件的運(yùn)動(dòng)的合成就可以得到文字和圖案的輪廓。橫梁承載機(jī)頭的重量，驅(qū)動(dòng)機(jī)頭動(dòng)，容易彎曲變形，在結(jié)構(gòu)仿真和運(yùn)動(dòng)仿真中是重要的分析對(duì)象:4)機(jī)頭部分機(jī)頭部分由主軸組件，2方向的絲杠和導(dǎo)軌，以及支架組成。經(jīng)以上比較，充分考慮到布局的基本要求、影響布局的基本因素及三坐標(biāo)數(shù)控雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，采用布局(2)的方案。由于工作臺(tái)不動(dòng)，承載能力好，適合加工較重的工件。(2)雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)分配的影響 工件表面形成方法及運(yùn)動(dòng)相同，而雕刻機(jī)的運(yùn)動(dòng)分配不同，雕刻機(jī)的布局也會(huì)不同。 雕刻機(jī)總體布局的基本要求雕刻機(jī)總體布局的基本要求有以下幾點(diǎn):1)首先必須滿足如加工范圍、工作精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等等各種要求。我國的數(shù)控雕刻機(jī)起步經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，隨著數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)過十多年的發(fā)展，己形成了多個(gè)國品牌的雕刻機(jī)，如上海洛克公司生產(chǎn)的啄木鳥數(shù)控雕刻機(jī)、北京糟雕公司生產(chǎn)精雕數(shù)控雕刻機(jī)和南京科能公司生產(chǎn)的威克數(shù)控雕刻機(jī)等。5）印刷電路板(PCB)新產(chǎn)品開發(fā)中的電路制作，鉆孔、銑槽等。數(shù)控雕刻過程是由計(jì)算機(jī)控制完成，可以達(dá)到很高的精度和表面質(zhì)量:批量加工時(shí)，產(chǎn)品的一致性好，這對(duì)于小模具行業(yè)是十分重要的。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，它包括機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)。伺服驅(qū)動(dòng)控制精度高，但價(jià)格較貴，主要用于模具加工等高精度雕刻機(jī)。數(shù)控雕刻機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于模具模型、工藝品、印刷電路板的制作和廣告。同時(shí)，借助于專用的雕刻 CAD/CAM軟件系統(tǒng)，加工控制程序的生成快捷、修改方便。三維立體雕刻類似于三維銑削加工，可以完成精密模具、藝術(shù)浮雕曲面等雕刻加工。 數(shù)控雕刻機(jī)及其發(fā)展現(xiàn)狀 數(shù)控雕刻機(jī)傳統(tǒng)雕刻加工業(yè)是一門技術(shù)性要求很高的手工技藝，雕刻品的質(zhì)量完全取于雕刻師的技藝水平，所以生產(chǎn)的效率低、成本高，制品的隨意性強(qiáng)、一致性差，嚴(yán)重制約了雕刻行業(yè)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。 Numerical control system。關(guān)鍵詞：雕刻機(jī)；數(shù)控系統(tǒng)；機(jī)電一體化 The structure design of the Z and X of the small mobile gantry CNC engraving plotter Abstract:Along with the development of microelectronics technology and microputer technology，engraving plotter 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 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. Key words: Engraving plotter。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。功能完善、性能穩(wěn)定、造型美觀和價(jià)格合理成為雕刻機(jī)研制的基本要求。相比之下，在三維立體雕刻和二維平面雕刻機(jī)則大有可為。較傳統(tǒng)的手工雕刻、仿形雕刻，數(shù)控雕刻具有生產(chǎn)效率高、加工精度高、成品率高、對(duì)零件的適應(yīng)性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢。因此，提高雕刻機(jī)的刀具運(yùn)動(dòng)速度對(duì)縮短零件雕刻時(shí)間、提高加工效率具有特別重要的意義。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)屬于開環(huán)控制，控制精度較低，但價(jià)格便宜，適用于對(duì)加工要求不高的中低檔雕刻機(jī)，如木工、廣告業(yè)的雕刻加工。因此，在我國以新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和開發(fā)高技術(shù)含量的新產(chǎn)品，已成為當(dāng)前機(jī)械工業(yè)以至各傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)密切關(guān)注和改革的焦點(diǎn)。2）產(chǎn)品的尺寸精度高，一致性好。4）木器業(yè)，用于浮雕圖案設(shè)計(jì)及制作。 我國數(shù)控雕刻機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著近年來我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)控雕刻機(jī)產(chǎn)業(yè)也獲得了良好的發(fā)機(jī)遇有效地促進(jìn)了我國數(shù)控雕刻機(jī)的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。下面對(duì)數(shù)控雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)作詳細(xì)介紹。因而，在布局雕刻機(jī)時(shí)，必須根據(jù)加工要求，全面、綜合地考慮工件的表面形成方法及運(yùn)動(dòng)，以期作出具有較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的布局設(shè)計(jì)。該方案便于變形為不同縱向長度的雕刻機(jī)。該方案的最大優(yōu)勢在于雕刻頭運(yùn)動(dòng)精度較易保證。工作臺(tái)作為雕刻工作時(shí)承載雕刻物體的部件，表面有T形溝槽，由絲杠驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)軌導(dǎo)向:3)橫梁部分橫梁由x方向的絲杠和導(dǎo)軌，以及支架組成。雕刻機(jī)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式如下:工作臺(tái)帶動(dòng)工件做y方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，機(jī)頭沿x方向橫梁做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，雕刻頭在直流電機(jī)的帶動(dòng)下做高速旋轉(zhuǎn)，并在Z方向做上下運(yùn)動(dòng)。指令脈沖數(shù)就是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)，即角位移的大小。它的特點(diǎn)有:1）可用于小型、瞬間慣量小和高速轉(zhuǎn)動(dòng)的場合。雕刻機(jī)的x向和y向絲杠兩側(cè)各采用一對(duì)圓柱形導(dǎo)軌作為導(dǎo)向件，另外可以分擔(dān)絲杠所承受的機(jī)頭和工作臺(tái)的重量。用硬質(zhì)合金直柄立銑刀（）和高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（）在鋁板上進(jìn)行銑削和鉆削，分別進(jìn)行切削力、切削扭矩和切削功率的計(jì)算。進(jìn)給速度,鉆削速度，—鉆頭外徑（mm），f—進(jìn)給量（mm/r），n—鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min）。數(shù)控機(jī)床加工精度的提高，與主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的剛度密切相關(guān)。如平面磨床的砂輪主軸，高速內(nèi)圓磨床的磨頭。 進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的組成從前面所述，我們知道步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器和滾珠絲杠連接，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為部件的移動(dòng). 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算參閱徐灝主編的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第四冊和李鶴軒主編的《機(jī)電一體化技術(shù)手冊》以雕刻機(jī)進(jìn)行銑槽加工時(shí)為例進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，過程如表7所示。例如，當(dāng)X 、Y 、Z 三方向需同時(shí)走l個(gè)步進(jìn)，由A 點(diǎn)到D 點(diǎn)時(shí)，傳統(tǒng)走法是：一個(gè)坐標(biāo)插補(bǔ)時(shí)，如圖10（1)所示，可行的路徑是X 向先由A 走到B ，然后Y 向由B 走到C ，最后Z 向由C 走到D ；兩個(gè)坐標(biāo)插補(bǔ)時(shí)，如圖10所示，可行的路徑是Z 向先由A 走到E ，然后XY 向由E 走到D 。有計(jì)算的公式可知:==+當(dāng) 0時(shí)，=+=1 當(dāng)0時(shí)，=+= (3)==+當(dāng)0 時(shí)，=+=1 當(dāng)0 時(shí)，=+= (4)這就是新型的插補(bǔ)方法，用該算法對(duì)空間由線的直線插補(bǔ)取得了良好的效果。切易于操作，具有很大的可行性。從設(shè)計(jì)一開始，他就告訴我們，每一個(gè)學(xué)生都應(yīng)該通過畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)盡可能多的知識(shí)，而不是為了走走過程，而是使以前學(xué)過的知識(shí)得以運(yùn)用