【正文】 從設(shè)計一開始，他就告訴我們，每一個學(xué)生都應(yīng)該通過畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)盡可能多的知識，而不是為了走走過程，而是使以前學(xué)過的知識得以運(yùn)用。有計算的公式可知:==+當(dāng) 0時，=+=1 當(dāng)0時，=+= (3)==+當(dāng)0 時，=+=1 當(dāng)0 時，=+= (4)這就是新型的插補(bǔ)方法，用該算法對空間由線的直線插補(bǔ)取得了良好的效果。 進(jìn)給系統(tǒng)傳動鏈的組成從前面所述，我們知道步進(jìn)電動機(jī)通過聯(lián)軸器和滾珠絲杠連接，將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為部件的移動. 滾珠絲杠副的設(shè)計計算參閱徐灝主編的《機(jī)械設(shè)計手冊》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)行銑槽加工時為例進(jìn)行設(shè)計計算，過程如表7所示。數(shù)控機(jī)床加工精度的提高，與主運(yùn)動系統(tǒng)的剛度密切相關(guān)。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算。雕刻機(jī)的x向和y向絲杠兩側(cè)各采用一對圓柱形導(dǎo)軌作為導(dǎo)向件，另外可以分擔(dān)絲杠所承受的機(jī)頭和工作臺的重量。指令脈沖數(shù)就是電動機(jī)的轉(zhuǎn)動步數(shù)，即角位移的大小。工作臺作為雕刻工作時承載雕刻物體的部件，表面有T形溝槽，由絲杠驅(qū)動，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。該方案便于變形為不同縱向長度的雕刻機(jī)。下面對數(shù)控雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)作詳細(xì)介紹。4）木器業(yè)，用于浮雕圖案設(shè)計及制作。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)。因此，提高雕刻機(jī)的刀具運(yùn)動速度對縮短零件雕刻時間、提高加工效率具有特別重要的意義。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。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。 Numerical control system。 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。同時，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。伺服驅(qū)動控制精度高，但價格較貴，主要用于模具加工等高精度雕刻機(jī)。數(shù)控雕刻過程是由計算機(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，產(chǎn)品的一致性好，這對于小模具行業(yè)是十分重要的。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。(2)雕刻機(jī)運(yùn)動分配的影響 工件表面形成方法及運(yùn)動相同，而雕刻機(jī)的運(yùn)動分配不同，雕刻機(jī)的布局也會不同。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)計參數(shù)，采用布局(2)的方案。刀具和工件的運(yùn)動的合成就可以得到文字和圖案的輪廓。2）安裝后無反作用力，而且維護(hù)簡單?？劭郏壕牌咭痪哦惆肆懔?另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計下載！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式布局，如圖8所示。將進(jìn)給速度和鉆頭轉(zhuǎn)速n的變量代入分別計算，將得到的計算結(jié)果填入表5，由于鉆削功率的計算結(jié)果較小，忽略不計。轉(zhuǎn)速小于3000r／min的主軸，采用異步電動機(jī)軸通過聯(lián)合器直接驅(qū)動主軸，機(jī)床可通過改變電動機(jī)磁極對數(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)速電動機(jī)直接驅(qū)動；高速主軸，可將電動機(jī)與主軸做成一體，即內(nèi)裝電動機(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。這兩種算法的運(yùn)算的速度和實(shí)現(xiàn)的精度都較低，在三維雕刻機(jī)上運(yùn)用效果不十分理想。(3)本文對三維雕刻機(jī)的插補(bǔ)算法進(jìn)行了選擇，屏除了過去傳統(tǒng)的插補(bǔ)算法，采用了一種新型的插補(bǔ)算法，保證插補(bǔ)速度和插補(bǔ)精度，提高了雕刻機(jī)的效率和性能。最后，向在百忙中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝！。(2)三維機(jī)械雕刻機(jī)總體上滿足設(shè)計的要求，在機(jī)械本體部分結(jié)構(gòu)緊湊、安全方便，各部分的零件通用性較好，易于保養(yǎng)或維修。傳統(tǒng)的幾種直線脈沖增量插補(bǔ)算法每次定時中斷只對一個或最多兩個坐標(biāo)進(jìn)行插補(bǔ)。 主運(yùn)動系統(tǒng)傳動鏈的組成電機(jī)直接驅(qū)動主軸是精密機(jī)床、高速加工中心和數(shù)控車床常用的一種驅(qū)動形式。 表4 鉆削力、扭矩和功率的計算公式的簡化Table 4 Cutting force, torque and power of the simplified calculation formula計 算 公 式 和 參 數(shù) 選 定 計 算 結(jié) 果鉆削力： 鉆削扭矩： 鉆削功率： 其中：（加工鋁合金）。NNNNNNNNNNNN字。如圖6所示：圖6 絲杠與電機(jī)軸的連接 Connection of screw and motor shaft剛性聯(lián)軸器用于絲桿與電機(jī)的聯(lián)接，可提高兩軸頭連接的固定精度，如圖6所示。下面介紹一下雕刻機(jī)的進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電機(jī)驅(qū)動。在使用外伸支架支撐縱向長工件進(jìn)行批量加工時，支點(diǎn)高度相同，故支架支撐調(diào)整方便，但支架結(jié)構(gòu)較布局(1)方案略顯復(fù)雜。由此可知，工件表面形成運(yùn)動直接決定了雕刻機(jī)布局的形式，是影響雕刻機(jī)布局的決定性因素。因此，計算機(jī)數(shù)控雕刻機(jī)的應(yīng)用范圍還將不斷擴(kuò)大。具體的雕刻過程都是數(shù)控雕刻機(jī)自動完成的。按照伺服驅(qū)動控制的類型不同，數(shù)控雕刻機(jī)又可以分為步進(jìn)驅(qū)動雕刻機(jī)和伺服驅(qū)動雕刻機(jī)。與通用數(shù)控機(jī)床類似，數(shù)控雕刻機(jī)通過數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序代碼控制雕刻機(jī)動作，實(shí)現(xiàn)雕刻加工的自動化。微電子技術(shù)和微型計算機(jī)技術(shù)帶動整個高技術(shù)群體飛速發(fā)展，從而使雕刻機(jī)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。本文簡要的介紹了雕刻機(jī)的起源和發(fā)展現(xiàn)狀，分析了國內(nèi)外雕刻機(jī)的特點(diǎn)說明雕刻機(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)動和進(jìn)給運(yùn)動系統(tǒng)的選擇，以及“三維雕刻”插補(bǔ)法的選擇，分析和實(shí)現(xiàn)過程，實(shí)現(xiàn)雕刻系統(tǒng)的初步優(yōu)化。大到樓房建筑的裝飾，小到商店門前的招牌，乃至很多產(chǎn)品的標(biāo)識銘牌，可謂雕刻的使用范圍無處不在。而二維平面雕刻工藝主要用于標(biāo)牌文字及平面幾何圖形的雕刻加工。本文介紹了研究了數(shù)控雕刻機(jī)的功能、結(jié)構(gòu)和組成。它從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)出發(fā)，使產(chǎn)品或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。6）印章業(yè)，各類字體各類材料的印章雕刻。2)確保實(shí)現(xiàn)既定工藝方法所要求的工件和刀具的相對位置與相對運(yùn)動。在使用外伸支架支撐縱向長工件進(jìn)行批量加工時，支點(diǎn)高度相同，故支架支撐調(diào)整方便。絲杠驅(qū)動主軸組的上下運(yùn)動，主軸組件在加工過程中直接帶動雕刻頭的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。它具有以下特點(diǎn):1）位置控制功能可預(yù)先發(fā)出具體的脈沖數(shù)量，從而得到需要輸出的角度。Z絲杠不承受徑向載荷，為保證精度，采用兩根導(dǎo)軌導(dǎo)向。 銑削力、扭矩和功率的計算選用的銑刀是整體硬質(zhì)合金直柄立銑刀657 GB/T ，通過查閱孟少農(nóng)主編的《機(jī)械加工工藝手冊》， 左側(cè)的經(jīng)驗(yàn)公式，代入已知參數(shù)進(jìn)行簡化，可得到僅與切削深度、進(jìn)給速度和銑刀轉(zhuǎn)速n有關(guān)的計算公式填入表2右側(cè)。3）良好的抗振性和熱穩(wěn)定性 數(shù)控機(jī)床上一般既要進(jìn)行粗加工又要進(jìn)行精加工；加工時可能由于斷續(xù)切削、加工余量不均勻、運(yùn)動部件不平衡以及切削過程中的自激振動等原因引起的沖擊力或交變力的干擾，使主軸產(chǎn)生振動，影響加工精度和表面粗燥度，嚴(yán)重時甚至破壞刀具或零件，是加工無法順利進(jìn)行.因此在主傳動系統(tǒng)中的各主要零部件不但要具有一定的靜剛度，而且具有足夠的抑制各種干擾力引起的動的能力——抗振性。表8 工作臺進(jìn)給電動機(jī)設(shè)計計算Table 8 Calculation of table feed motor design序號 計算項(xiàng)目 符號 單位 計算公式和參數(shù)選定 計算結(jié)果1 作用在絲杠副上的各 種轉(zhuǎn)矩外加載荷產(chǎn)生 查表得： 摩擦力矩 2 計算轉(zhuǎn)動慣量負(fù)載 J 轉(zhuǎn)動慣量 絲杠：L=，d=（1）各種回轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動 查表的： 慣量 各種直線運(yùn)動件 ： 轉(zhuǎn)動慣量 續(xù)表8序號 計算項(xiàng)目 符號 單位 計算公式和參數(shù)選定 計算結(jié)果（2） 電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量 混合式步進(jìn)電動機(jī) J= 57BYG250 ESAFRMC0152 查樣本3 最大加速轉(zhuǎn)矩 Ncm 4 連續(xù)工作最大轉(zhuǎn)矩 Ncm 5 最大啟動轉(zhuǎn)矩 Ncm 查樣本： 查樣本：最大轉(zhuǎn)矩80 工作臺直線導(dǎo)軌副的設(shè)計計算表9 滾動直線導(dǎo)軌設(shè)計計算Table 9 Design and calculation of rolling linear guide序號 計算項(xiàng)目 符號 單位