【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、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。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。的數(shù)控雕刻機(jī)，適應(yīng)比較大的工藝品的雕刻加工。銑削力、扭矩和功率的計(jì)算..........錯(cuò)誤!主軸電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算...........錯(cuò)誤!Z方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成......錯(cuò)誤!

　　

【正文】 ) 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 故使 ≥M 便可滿足要求 確定額定轉(zhuǎn)矩為 )( NmMe = 2）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 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 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) 30 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 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 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) 32 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 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 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) 34 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。 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 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) 36 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. [12] 編寫組 .《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三冊(cè) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .1986:8097 [13] 孟少農(nóng)主編 .《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 .1998： 459501 [14] 徐顴主編 .《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一冊(cè) .北京 :機(jī)械 工業(yè)出版社 .1995:2353 [15] 孟少農(nóng)主編 .《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 .1998： 6571 [16] 楊黎明主編 .《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 .北京 :國(guó)防工業(yè)出版社 .1997:3565 [17] 安陽(yáng)萊必泰機(jī)械有限公司 .《 數(shù)控雕刻機(jī)用電主軸 》樣本 [18] 徐顴主編 .《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四冊(cè) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .1986:91103 小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 37 [19] 南京工藝裝備制造有限公司 .《精密滾珠絲杠副》樣本 [20] 張昱 . 三維機(jī)械雕刻機(jī)的研制 [C].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2021： [21] 吳宗澤主編 .《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》上下合冊(cè) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2021:233245 [22] 南京工藝裝備制造有限公司 .《滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副》樣本 致 謝 首先，對(duì)指導(dǎo)教師宦海祥老師這么長(zhǎng)時(shí)間的耐心的指導(dǎo)和孜孜不倦的教誨表示衷心的感謝！正是在宦老師的精心指導(dǎo)下，我才能順利地完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。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。以前沒有充分掌握的知識(shí)，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)該變成自 己的東西，把一個(gè)人的潛力發(fā)揮到最高水平。學(xué)生在完成本論文的過程中，始終得到導(dǎo)師無微不至的指導(dǎo)、關(guān)心、幫助、鞭策與激勵(lì)。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任心、創(chuàng)新進(jìn)取的精神以及嚴(yán)于律己、虛懷若谷、誠(chéng)懇待人的高尚品德時(shí)刻教育著我，這些將是我最寶貴的精神財(cái)富，讓我終生受益。在宦老師的幫助下，我們學(xué)到的不僅僅是書本上的和實(shí)踐的知識(shí)，更重要的是從中學(xué)到了做人的原則和做事的方法，讓我們更深地了解了“集體”這一個(gè)詞的含義。 同時(shí)，我也要感謝我的同組同學(xué)，他們 為我完成 畢業(yè)設(shè)計(jì)提供 了巨小型 CNC 雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 大的幫助，在此一并致以誠(chéng)摯的 謝意。 衷心感謝父母和所有親人多年來給予我的無私關(guān)懷、支持和鼓勵(lì)。 最后，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì) 本文 進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見的各位老師 表示衷心地感謝！