【導(dǎo)讀】隨著微電子技術(shù)和微型計算機的飛速發(fā)展，數(shù)控雕刻機的應(yīng)用越來越廣泛。今世界機械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢。三維機械雕刻機是一種典型的機。電一體化產(chǎn)品，在廣告制作行業(yè)具有較大的市場前景。系統(tǒng)的初步優(yōu)化。刻機，適應(yīng)比較大的工藝品的雕刻加工。

　　

【正文】 ??? ????? 查表得： 2 300 , 483mnn??2jl2mVJm2 n??? ????? 查表 得： W 25000gW =15000gW 20210g??臺夾件， 查表 得： 2l l1 l2V 120J J +J?? 混合式步進電動機 57BYG250 ESAFRMC0152 查樣本， mmlJ 280J J J??? J ??絲輪 l1J ? l2J ? lmlJ J? J= 3 最大加速轉(zhuǎn)矩 amT Ncm m a x2a260300 , t 2amanTJtn????取 ? 4 連續(xù)工作最大 轉(zhuǎn)矩 MT Ncm MT ( )Fpi T T?? 查樣本：額定轉(zhuǎn)矩 ?? 5 最大啟動轉(zhuǎn)矩 rT Ncm r am MT T T?? 查樣本：最大轉(zhuǎn)矩 80 80rT ?? 含全套圖紙 值得下載 工作臺直線導(dǎo)軌副的設(shè)計計算 表 滾動直線導(dǎo)軌設(shè)計計算 序號 計算項目 符號 單位 計算公式和參數(shù)選定 計算結(jié)果 1 初選直線導(dǎo) 軌副的型號 HTSD15NAA 2 擬定滑塊數(shù) M 單根導(dǎo)軌兩滑塊 M=4 3 負(fù)載計算 R N 1 1 12121 W4 2 22hW Y W X F ZRLLFYRL?? ? ?? 滿足要求 4 摩擦力 F N F P f?? ? 5 壽命計算 nI h 32n sH T CWCLILnf f f CLfP?????? ? ? ????? ? ?????? 滿足要求 插補法 插補有直線插補、圓弧插補、拋物線插補和螺旋線插補多種方式。直線插補算法簡單，比較適合應(yīng)用于單片機系統(tǒng)。 脈沖增量插補適用于以步進電動機為執(zhí)行元件的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的脈沖增量插補是用硬件來實現(xiàn)的?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的插補功能一般用軟件來實現(xiàn)的，插補算法的效率和插補精度是一個十分重要的問題。 傳統(tǒng)的幾種直線脈沖增量插補算法每次定時中斷只對一個或最多兩個坐標(biāo)進行插補。例如，當(dāng) X 、 Y 、 Z 三方向需同時走 l 個步進，由 A 點到 D 點時，傳統(tǒng)走法是：一個坐標(biāo)插 補時，如圖 （ 1)所示，可行的路徑是 X 向先由 A 走含全套圖紙 值得下載 到 B ，然后 Y 向由 B 走到 C ，最后 Z 向由 C 走到 D ；兩個坐標(biāo)插補時，如圖 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 。這兩種算法的運算的速度和實現(xiàn)的精度都較低，在三維雕刻機上運用效果不十分理想。 因此，要實現(xiàn)三坐標(biāo)控制三坐標(biāo)聯(lián)動，使之能夠兼顧雕刻的速度和精度，就需要一種新的插補算法。所示， X 、 Y 、 Z 三方向由 A 點到 D 點同時走 1個步進，即直接由 A 點移動到 D 點。 圖 幾種算法方式簡圖 本設(shè)計中，采用的是基于 Bresenham 算法的直線脈沖增量插補方法，在三維情況下生成空間直線。其基本原理如下： 設(shè)直線的起點坐標(biāo)為 ? ?,s s s sP x y z ,終點坐標(biāo)為 ? ?,e e e eP x y z , esx x x? ? ? , esy y y? ? ? , esz z z? ? ? , zx zk x?? ? , zy zk y?? ? ,并設(shè) 0x y z? ? ? ? ? ?。 由于 X方向坐標(biāo)增長最快，我們把 X 軸作為基本軸，每次循環(huán) X 方向都增長一個步長，而 Y， Z的情況要通過計算來確定。 如圖 所示， ? ?,i i i iP x yz 為直線上 i 個點， ? ?1 1 1 1,i i i iP x y z? ? ? ?為直線上第 i+1個點，其中： 1 1iixx? ??， 11()i i y z i i i zyy y k x x y k??? ? ? ? ?, ()i i x z i i i x zz z k x x y k? ? ? ? ?, ? ?,1 ,1 ,i i i i rP x y z 1,irP? A: ? ?1 ,1 ,i i i rx y z? B:? ?1 , , 1,i i R i rx y z? ? C: ? ?1 , , , 1i i R i rx y z? ? D:? ?1 , , 1, 1i i R i rx y z? ?? 圖 含全套圖紙 值得下載 設(shè) ip 所對應(yīng)的空間網(wǎng)格點的坐標(biāo) ? ?,1 ,1 ,i i i i rP x y z , .iry , .irz 是由 iy , .iz 經(jīng)圓整理出來的 . 由 Bresenham 算法可知道 ,如果令 ? ?1iy? ? = 1?iy iy , ? ?1iz? ? = 1?iz .iz 則有 : riy,1? = riy, +1 ? ?1?iy? ? 0 riy,1? = riy, ? ?1?iy? 0 (1) riz,1? = riz, +1 ? ?1?iy? ? 0 riz,1? = riz, ? ?1?iy? 0 (2) 由表達(dá)式 (2)(1)可知 , ? ?1 1 1 1,i i i iP x y z? ? ? ?一定為圖 A,B,C,D中的一個。有計算 ???? 的公式可知 : ? ?2?iy? = 2?iy riy,1? = 1?iy + yxk riy,1? 當(dāng) ? ?1?iy? 0 時， ? ?2?iy? = riy,1? riy, + yxk = ? ?1?iy? yxk 1 當(dāng) ? ?1?iy? ? 0時， ? ?2?iy? = riy,1? riy, + yxk = ? ?1?iy? yxk (3) ? ?2?iz? = 2?iz riz,1? = 1?iz + zxk 1, yiz? 當(dāng) ? ?2?iz? ? 0 時， ? ?2?iz? = 1?iz + zxk riz, = ? ?1?iz? zxk 1 當(dāng) ? ?2?iz? 0 時， ? ?2?iz? = 1?iz + zxk riz, = ? ?1?iz? zxk (4) 這就是新型的插補方法，用該算法對空間由線的直線插補取得了良好的效果。無論是在插補速度上還是在插補精度上都具有明顯的優(yōu)勢。它在確保加工精度的前提下使用性，提高了運算的效率和雕刻機雕刻的效率，從而大大地提升了雕刻機的性能。在插補運算過程中，運用給出的（ 1）（ 2）（ 3）（ 4）公式進行計算。 含全套圖紙 值得下載 結(jié)論 總結(jié) 1．?dāng)?shù)控雕刻機技術(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)控雕刻機的功能、結(jié)構(gòu)和組成。在深入分析目前國內(nèi)外數(shù)控雕刻機的現(xiàn)狀，數(shù)控雕刻機的控制結(jié)構(gòu)與原理的基礎(chǔ)上提出 了本數(shù)控雕刻機的總體設(shè)計方案，并進行了主傳動系統(tǒng)的計算。 2．三維機 械雕刻機總體上滿足設(shè)計的要求，在機械本體部分結(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．本文對三維雕刻機的插補算法進行了選擇，屏除了過去傳統(tǒng)的插補算法，采用了一種新型的插補算法，保證插補速度和插補精度，提高了雕刻機的效率和性能。 數(shù)控雕刻機的 發(fā)展 展望 數(shù)控雕刻機作為制造業(yè)一個有力工具，有著非常廣闊的發(fā)展前景，隨著計算機技術(shù)、電機技術(shù)、機械技術(shù)等各個科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控雕刻機的功能將 日益強大，性能將更趨穩(wěn)定。雕刻機發(fā)展趨勢總結(jié)如下 : 更加精密 控制部分和機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)整做到誤差補償，從而可以大幅度提高精度，機械部分將采用更高精度的滾珠絲杠和驅(qū)動電機，同時裝配工藝的提高也將進一步提高系統(tǒng)的精度。 更加高效 高性能運動控制技術(shù)如 DSP 技術(shù)、 32 位單片機等的發(fā)展，驅(qū)動電機性能的提高，刀具性能的提高，采用規(guī)范的軟件開發(fā)技術(shù)等等，都將會推動數(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)控雕刻機將朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 含全套圖紙 值得下載 參考文獻(xiàn) ［ 1 ］ 孟少農(nóng)．機械加工工藝手冊 第一冊．北京：機械工業(yè)出版社． 1998 ［ 2 ］ 孟少農(nóng)．機械加工工藝手冊 第 二 冊．北京：機械工業(yè)出版社． 1998 ［ 3 ］ 孟少農(nóng)．機械加工工藝手冊 第 三 冊．北京：機械工業(yè)出版社． 1998 ［ 4 ］徐灝 . 機械設(shè)計手冊 第（三、四、五）冊．北京：機械工業(yè)出版社． 2021 ［ 5 ］張新義 . 經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計．北京：機械工業(yè)出版社 . 1994 ［ 6 ］王愛玲．現(xiàn)代數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與設(shè)計．兵器 工業(yè)出版社． 1999 ［ 7 ］ 蔡厚道等 .數(shù)控機床構(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．化學(xué)工業(yè)出版社． 2021 ［ 9 ］ 李慶余等 ． 機械制造裝備設(shè)計 ． 機械工業(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］ 邱宣懷 . 機械設(shè)計 ． 高等教育出版社 . 1997 ［ 12］劉仁家等．機設(shè)計常用元器件手冊．北京：機械工業(yè)出版社． 1994 ［ 13］ 王運炎等 .機械工程材料 機械工業(yè)出版社 2021 ［ 14］ 王蘭美 畫法幾何及工程制圖 機械工業(yè)出版社 2021 ［ 15］ 姜培剛等 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 ［ 16］ 韓進宏 互換性與技術(shù)測量 機械工業(yè)出版社 2021 ［ 17］ 陳日耀 金屬切削原理 機械工業(yè)出版社 2021 ［ 18］ 樂兌謙 金屬切削刀具 機械工業(yè)出版社 2021 ［ 19］ 齊占慶等 電氣控制技術(shù) 機械工業(yè)出版社 2021 ［ 20］ 王先逵 機械制造工藝學(xué) 機械工業(yè)出版社 1995 ［ 21］ 江耕華 . 機械傳動設(shè)計手冊，煤炭工業(yè)出版社 1982 ［ 22］ 黃珊秋 .機械設(shè)計課程設(shè)計，機械工業(yè)出版社 1999 ［ 23］ 趙玉剛等 數(shù)控技術(shù) 機械工業(yè)出版社 2021 ［ 24］ 薄立浪 基于 802D的數(shù)控銑床改造 機械工業(yè)出版社 2021， 24 ［ 25］ 李宏 實用機床設(shè)計手冊 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 1999 含全套圖紙 值得下載 致 謝 首先，對指導(dǎo)教師趙玉剛老師這么長時間的耐心的指導(dǎo)和孜孜不倦的教誨表示衷心的感謝！正是在趙老師的精心指導(dǎo)下，我才能順利地完成了這次畢業(yè)設(shè)計。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)過的知識得以運用。以前沒有充分掌握的知識，通過這次畢業(yè)設(shè)計，應(yīng)該變成自己的東西，把一個人的潛力發(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。導(dǎo)師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任心、創(chuàng)新進取的精神以及嚴(yán)于律己、虛懷若谷、誠懇待人的高尚品德時刻教育著我，這些將是我最寶貴的精神財富，讓我終生受益。在趙老師的幫助下，我們學(xué)到的不僅僅是書本上的和實踐的知識，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”這一個詞的含義。 同時，我也要感謝我的同組同學(xué)，他們 為我完成 畢業(yè)設(shè)計提供 了巨大的幫助，在此一并致以誠摯的謝意。 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。 最后，向在百忙中抽出時間對 本文 進行評審并提出寶貴意見的各位 老師 表示衷心地感謝！