【正文】 在此感謝各位老師給予我的教導和幫助！。海納百川，取則行遠，這不正符合學校的百年校訓所要傳達給我們的精神嗎。畢業(yè)設計是一門整合四年大學生涯所學知識的學科，具有很大的綜合性，這幾個月下來能給一個人很大的歷練。參考文獻參考文獻[1]張鵬. 應用傳能光纖激光雕刻系統(tǒng)的結構設計[D].燕山大學,2004[2]欒陸杰. 小型旋轉雕刻機的設計研究[D].廣東工業(yè)大學,2014[3]黃勤兵. 新型多功能光纖激光雕刻機的設計[D].燕山大學,2010[4][J].激光技術,1998,22(6): 343345[5]李欣欣,侯藍田,潘普豐. 超大幅面激光雕刻機的設計與研究[J]. 工業(yè)控制計算機,2005,03:7374[6]張曉. 五軸聯(lián)動木工數(shù)控雕刻機的結構設計與仿真[D].南京林業(yè)大學,2013[7]趙松年，張奇鵬．機電一體化系統(tǒng)設計[D].機械工業(yè)出版社,1997[8]：理論、2004[9]王海林,周卓尤,曹紅兵,: YAG 激光器的穩(wěn)定性研究[J].,2003 14( 2):149152[10]Yong Chen, Hui Li, Yongkui Sun and Zhih e Gu, The control system of threeaxes high speed engraving machine based on embedded system , Proceedings of 2008 IEEE International Confe rence on Mechatronics and Automation, pp. 803807, August 2008[11]Hamidreza Karbasi,COMPUTER SIMULATION OF LASER MATERIAL REMOVAL:MEASURING THE DEPTH OF PENETRATION IN LASER ENGRAVING,Conestoga College Institute of Technology and Advanced Learning, School of Engineering and Information Technology,Paper(P103).35致謝衷心感謝這幾個月來，穆為磊老師對課題的指導。今后，激光雕刻機行業(yè)正向著更精確、更高效率、更高性能的方向發(fā)展，因而本課題的研究相信會具有一定的參考價值。在現(xiàn)今市場上，激光雕刻機的種類有很多，但是都是以鏈式傳動或光軸為導軌的傳動方式。結論本研究課題通過對資料的查詢，對激光雕刻機導軌的類型和尺寸進行了相關的設計，在設計中采用了燕尾型導軌和三角形的導軌，這樣的搭配有其獨特的好處。在solidworks模擬工況下，其最終結果如圖59所示：圖59 左側板工況模擬圖由圖59可見，在工況下，取安全系數(shù)為1時，工件顯示為藍色，即側板的強度滿足條件。如下圖（56）為側板的受力示意圖，對側板做有限元分析得圖（57）應力圖和圖（58）位移圖。X方向上的絲桿受到的徑向力如下圖所示圖52 x軸徑向受力圖下圖為y方向上的徑向受力圖圖53 y軸受力圖下面別分是x和y方向上滑塊的位移圖圖54 x方向上的位移圖圖55 y方向的位移圖由兩個圖的比較得出，兩曲線的斜率是相同的，即兩滑塊的速度相等，因而重點軌跡應該為一個四分之一的圓弧線。下面是一些仿真的結果：如下圖y軸上絲桿的一個有限元分析結果圖圖51 y軸有限元結果圖由絲桿的有限元分析可以看出在絲桿和螺母嚙合的部分（顏色紅色部分），其磨損較大。5 運動仿真及結果分析5 運動仿真及結果分析通過建模后利用軟件對模型進行運動仿真，并通過仿真得出一些數(shù)據(jù)。并考慮到精度的要求，在幾種方案中選擇了精度較高，且自帶反饋信號并能調速的伺服電機，從而避免了一些安裝時的問題。根據(jù)《機械設計》的軸承壽命計算實際計算，軸承基本額定壽命為（單位為：小時）： （43）式中：n為軸承的轉速；為指數(shù)，對于球軸承，=3，對于滾子軸承，；C為額定動載荷；P為當量載荷。當軸承所受的當量載荷P恰好為C時，其基本額定壽命為（C為基本額定動載荷）。 軸承的壽命計算軸承的壽命與軸承所受到的載荷的大小有關。其當量動載荷為 （42）式中，X、Y分別為徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)，其值見《機械設計》表135，選用X=,Y=。而角接觸球軸承的派生軸向力的計算公式為： (41)由公式（41）算的=。該軸承的參數(shù)：大徑32mm,小徑12mm，寬10mm，額定動載荷=,額定靜載荷=。所以選用代號為7201AC（）的角接觸球軸承。但利用這種定位方式時，則軸承在軸的軸向方向有一個止推的力，因而不能采用深溝球軸承。在x方向上也是用類似的計算方法，因而x方向上選用的電機型號為200/2500。絲桿的螺距為5mm；因為伺服電機自帶輸出速度的控制，因而可將電機與絲桿通過聯(lián)軸器直連，所以其減速比可看做1:1。表41 部分FANUC系列的電機型號參數(shù)表 根據(jù)上面公式的計算，,因而參照上表，在y方向上的電機可選擇型號為300/2000的，輸出功率為52kw，最大轉速為2000r/min,。結合本研究課題的要求，最終選擇的是精確度高、自帶反饋的伺服電機。還有一種驅動方式是伺服電機驅動，伺服電機是在伺服系統(tǒng)系統(tǒng)的控制下的一種發(fā)動機，伺服系統(tǒng)能對發(fā)動機中的機械元件運轉進行控制，其也是一種補助馬達的間接變速的裝置。光柵或編碼器就是對加工的一個反饋信號的儀器。4 電機及軸承的選擇計算4 電機及軸承的選擇計算 電機的選擇及相關計算可用于激光雕刻機的驅動方式有很多種，但為了能精確的實現(xiàn)加工終端的進給，方案中要求相應的反饋信號，這樣才能精確的保證實際的加工精度。如整體平臺的升降功能，就是考慮到加工時的場地環(huán)境因素附加的一個功能。在絲桿的設計時，采用了市場上常用絲桿所用的材料，由于絲桿為標準件，因而只是針對性的對絲桿和螺母在自己的設計工況下運轉時的強度和耐磨性的校核計算。導軌與滑塊是激光雕刻機的主要運動副之一，它的壽命長短在一定意義上也決定了整個雕刻機的壽命，因而針對性的做了導軌的壽命的計算?？烧{節(jié)支撐腿圖313 支撐腿示意圖每個支撐腿的上部分都通過兩顆螺釘與底板相連接，下部分是有一個通過螺紋配合實現(xiàn)高度升降打的支撐件，見下圖。加強筋圖310 加強筋示意圖圖311 加強筋正視圖圖312 加強筋俯視圖 可調節(jié)支撐腿的設計高精度儀器的加工理論上是要有可調節(jié)工作平臺水平的機構，所以在方案中也補充了這一方面的設計。 其他相關零部件設計 加強筋的設計在本設計方案中，承受x方向的導軌重量及激光器等相關部件的重量，而加強筋能對承重的側板有一個很好的相對固定的作用?！獜澢Ρ郏?；——螺母材料的許用切應力，由上圖得出取40MPa；——螺母材料的需用彎曲應力，由上表得出=45~55MPa。剪切強度條件為 （311）彎曲強度條件為 （312）式中：b——螺紋牙根部的厚度，對于30176。在計算時可將一圈螺紋沿螺母的螺紋大徑D處展開，展開后可將這一圈螺紋看作寬度為的懸臂梁。因為x方向上螺桿的承重遠小于y方向上的承重，所以在x方向上的校核必然也滿足要求。T取伺服電機的輸出最大扭矩作為校核的數(shù)據(jù)，T=。根據(jù)強度理論，求出危險截面的計算應力，其強度條件為： （310）式中：F——螺桿所受的軸向拉力（或壓力）；A——螺桿的危險截面面積；