【導(dǎo)讀】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、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。和結(jié)構(gòu)方案，以及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的選擇，以及主軸電機(jī)的的選擇。的數(shù)控雕刻機(jī)，適應(yīng)比較小的工藝品的雕刻加工。第三章主動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校核..............錯(cuò)誤!銑削力、扭矩和功率的計(jì)算..........錯(cuò)誤!滾珠絲杠副的選擇及支撐用軸承的選擇錯(cuò)誤!

　　

【正文】 功率 0P 計(jì)算 查參考文獻(xiàn) [16] 《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ,所采用的電機(jī)的功率{}ipMAXP ≥0 由章節(jié) 和 計(jì)算結(jié)果可知 ,最大功率為 ()kW 故使 ≥P 確定額定功率 )( kwPe = 因此 ,電機(jī)選用安陽(yáng)萊必泰機(jī)械有限公司的 生產(chǎn)的 雕刻機(jī) 用 電主軸 ,外形圖與參數(shù)表如下 : 圖 31 雕刻機(jī)主軸電機(jī)的外形圖 表 31 雕刻機(jī)主軸電機(jī)的技術(shù)參數(shù)表 主軸型號(hào)Spindle type 轉(zhuǎn)速Speed (r/min) 電機(jī) Motor 外形尺寸 Dimensions(mm) 變頻器Conv Kw 潤(rùn)滑Lub 冷卻Cool KW V M A Hz D D1 D2 Joint of nose L L1 L2 28 ADX6024Z/ 24000 0.8 220 2.5 2.2 400 62 55 ER11 206 6 20 grease water 第四章 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 雕刻機(jī)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分為 四 部分：主軸的上下移動(dòng)、 小車 左右移動(dòng) 、橫梁的前后移動(dòng) 和 A軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 。 前三部分 的設(shè)計(jì)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。三部分分別為 Z 主軸部件， X 軸部件 ， Y 軸部件。這一節(jié)先著重對(duì) X 軸進(jìn)小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中進(jìn)給電機(jī)、滾珠絲杠和 直線導(dǎo)軌，以確定規(guī)格型號(hào)及參數(shù) 。 Z 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 由前章所述，步進(jìn)電機(jī)直接與滾珠絲杠連接，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為部件的移動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 所示 圖 Z 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 30 滾珠絲杠副的選擇及支撐用軸承的選擇 圖 滾珠絲杠外形圖 1)軸承類型選擇依據(jù) 因?yàn)榻z杠所受軸向力很小 ,而已絲杠采用一端固定于電機(jī)上另一端游動(dòng) ,沒(méi)有預(yù)拉伸力，另外 ,使用直線運(yùn)動(dòng)球軸承 有以下 的優(yōu)點(diǎn)： (1)．由于流動(dòng)接觸可使起動(dòng)磨擦阻力及 動(dòng)磨擦阻力為極小，因此可以節(jié)省能源，容易得到較高運(yùn)動(dòng)速度。 (2)．對(duì)負(fù)荷增大，但磨擦系數(shù)無(wú)敏感變化，因此重負(fù)荷下，磨擦系數(shù)極小，并且長(zhǎng)期保持精度不變，可得機(jī)械使用壽命長(zhǎng)期保持。 (3)．直線運(yùn)動(dòng)軸承互換性好，安裝使用方便省時(shí)，并使機(jī)械結(jié)構(gòu)新穎，小型，量輕之特點(diǎn)。 (4)． 節(jié)省給油手續(xù)，達(dá)到簡(jiǎn)化潤(rùn)滑保養(yǎng)的目的。 (5). 兩側(cè)附加油封的軸承還適用與灰塵較多或 異物容易侵入的場(chǎng)所。 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 因此，選用 LMF10 型的直線軸承為 Z 軸的軸承。 電機(jī)的選擇 選用的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。 聯(lián)軸器的選擇 圖 聯(lián)軸器外形 X, Y 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 由于 X 軸 Y 軸極為相似，所以兩者放在一起一起說(shuō)明 ,Y 方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 同前一節(jié)所述，步進(jìn)電機(jī)直接與滾珠絲杠連接，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為部件的移動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 所示 32 圖 X,Y 軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈圖 滾珠絲杠副的選擇及支撐用軸承的選擇 絲杠的外形與 Z軸一樣。 軸承采用直線軸承。 電機(jī)的選擇 選用的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。 聯(lián)軸器的選擇 選用與 Z 方向相同規(guī)格的 SDWA31 聯(lián)軸器 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 5 結(jié)論 總結(jié) 1．?dāng)?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。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。在深入分析目前國(guó)內(nèi)外數(shù)控雕刻機(jī)的現(xiàn)狀，數(shù)控雕刻機(jī)的控制結(jié)構(gòu)與原理的基礎(chǔ)上提出了本數(shù)控雕刻機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了主傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算。 34 2．三維機(jī)械雕刻機(jī)總體上滿足設(shè)計(jì)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。切易于操作，具有很大的 可行性。 3．本文對(duì)三維雕刻機(jī)的插補(bǔ)算法進(jìn)行了選擇，屏除了過(guò)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。 數(shù)控雕刻機(jī)的發(fā)展展望 數(shù)控雕刻機(jī)作為制造業(yè)一個(gè)有力工具，有著非常廣闊的發(fā)展前景，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等各個(gè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控雕刻機(jī)的功能將日益強(qiáng)大，性能將更趨穩(wěn)定。雕刻機(jī)發(fā)展趨勢(shì)總結(jié)如下 : 更加精密 控制部分和機(jī)械部分精度的提高將極大地提高雕刻系統(tǒng)的精度，控制部分將向閉環(huán)伺服方向發(fā)展，通過(guò)反饋調(diào)整做到誤差補(bǔ)償，從而可以大幅度提 高精度，機(jī)械部分將采用更高精度的滾珠絲杠和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)裝配工藝的提高也將進(jìn)一步提高系統(tǒng)的精度。 更加高效 高性能運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)如 DSP 技術(shù)、 32 位單片機(jī)等的發(fā)展，驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能的提高，刀具性能的提高，采用規(guī)范的軟件開發(fā)技術(shù)等等，都將會(huì)推動(dòng)數(shù)控雕刻系統(tǒng)向著高速、高效、高可靠性的方向發(fā)展。 利用移動(dòng)通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速的發(fā)展，數(shù)控雕刻機(jī)將朝著數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 參考文獻(xiàn) ［ 1 ］王先逵．機(jī)械加工工藝手冊(cè) 第一冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 2021 ［ 2 ］王先逵．機(jī)械加工工藝手冊(cè) 第二 冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 2021 ［ 3 ］王先逵．機(jī)械加工工藝手冊(cè) 第三冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 2021 ［ 4 ］成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第（三、四、五）冊(cè)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社． 2021 ［ 5 ］羅學(xué)科 . 數(shù)控編程手冊(cè)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社 . 2021 ［ 6 ］王愛(ài)玲．現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)．兵器工業(yè)出版社． 1999 ［ 7 ］蔡厚道等 .數(shù)控機(jī)床構(gòu)造 . 北京理工大學(xué)出版社 . 2021 ［ 8 ］文懷興．?dāng)?shù)控銑床設(shè)計(jì)．化學(xué)工業(yè)出版社． 2021 ［ 9 ］李慶余等．機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)．機(jī)械工業(yè)出版社 2021 ［ 10］曹甜東．?dāng)?shù)控技術(shù)．華中科技大學(xué)出版社． 2021 ［ 11］劉瑛，羅學(xué)科 .數(shù)控編程手冊(cè) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. 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