雕刻机设计
五轴联动数控雕刻机结构设计
五轴联动数控雕刻机结构设计在数控雕刻机的设计中，五轴联动结构是目前较为常见的设计方案之一。
它可以实现对工件的多角度切削和精细加工，广泛应用于各种工业生产领域。
本文将主要介绍五轴联动数控雕刻机的结构设计和相关技术。
五轴联动数控雕刻机是一种高精度的加工设备，它可以在三维空间内沿着任意轴线进行加工，具有以下特点：1.高精度：五轴联动数控雕刻机具有较高的机床刚性和运动精度，可以保证加工精度和表面质量。
2.高效率：五轴联动数控雕刻机可以在一次装夹的情况下完成多个加工面，提高了生产效率。
3.广泛适用：五轴联动数控雕刻机可以加工各种难加工的工件，如曲面、复杂零件等。
4.易于操作：五轴联动数控雕刻机采用计算机控制和程序编写，具有灵活性和易操作性。
1.机床底座：机床底座是整个数控雕刻机的主要承重部分，它需要具有足够的刚性和稳定性，以保证加工精度和表面质量。
底座材料通常为优质铸铁、钢铁等。
2.主轴箱体：主轴箱体是数控雕刻机的核心部分，它包括主轴、伺服电机、减速器等部分。
主轴箱体需要具有较大的承载能力和刚性，以能够承受高速转动的主轴和高速切削力。
3.工作台：工作台是安装工件的平台，它需要具有足够的刚性和平整度，以保证工件的精确定位和加工精度。
在五轴联动数控雕刻机中，工作台可以沿着X、Y、Z三个方向移动，并且可以绕着A、C两个轴旋转。
4.五轴联动部分：五轴联动部分是数控雕刻机的核心部分，它由数控系统控制，可以实现对工件的多角度切削和精细加工。
五轴联动部分通常包括A轴、C轴、AB轴、BC轴等各个轴的伺服电机、减速器、轴承等部分。
5.数控系统：数控系统是五轴联动数控雕刻机的控制核心，它负责控制机床各个部分的运动和加工过程。
数控系统通常由计算机、控制卡、数控软件等部分组成，可以直接对加工程序进行编程和调整。
五轴联动数控雕刻机的工作原理是由数控系统对五个轴的运动进行控制，从而实现对工件的多角度切削和精细加工。
具体工作流程如下：1.准备工作：将工件固定在工作台上，并进行定位、检测等工作。
基于嵌入式的经济型数控雕刻机的硬件设计
基 于嵌入 式的经济型数控雕 刻机 的硬件设计
李 丹
（ 四川建筑职业技术学 院 机 电工程系， 四川 德 阳 ６ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 基于 Ａ Ｖ Ｒ 设计 了双层控制结构 的经济型数控雕刻机 的硬件 系统 。上位机 为 Ｐ Ｃ机 ， 负责图形 、 文字的设计和 处
Ｊ Ａ １ ０ ０ ０ 独立 Ｃ Ａ Ｎ控制器的功能先 通信来实现数据信息的传输 ， Ｐ Ｃ机作为上位机 ， Ａ Ｔ — 普通的工业上。Ｓ ｍｅ ｇ ａ ２ ５ ６ ０为下 位机 ，二者 通过 标准 Ｒ Ｓ ２ ３ ２的 ９针 串 进 ， 在系统 的维护、 优化 、 诊 断等方面具有重要 作用 。 行 口（ Ｄ Ｂ ９ ） 进行连接 ， 实现接收或上传数据 和指令 。 Ｓ Ｊ Ａ １ ０ ０ ０的内部结构 由以下几个部分构成 ： 信息缓 冲 接 口管理逻辑 （ Ｉ Ｍ Ｌ ） 、 位流处理器 （ Ｂ Ｓ Ｐ ） 、 位 时序 Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 信号的电平 和单片机串行 口信号的电平不一 器 、 Ｂ Ｔ Ｌ ） 、 接收过滤器（ Ａ Ｓ Ｐ ） 以及错误管理逻 致， 二者必须进行电平转换 。 在此使用的集成 电平转 处理逻辑（ 换芯片 Ｍ Ａ Ｘ ２ ３ ２ 为Ｒ Ｓ ２ ３ ２ ／ Ｔ Ｆ Ｌ电平转换芯片 ， 完成 辑（ Ｅ Ｍ Ｌ ） 等。 Ｒ Ｓ ２ ３ ２ Ｃ电平与 ， 兀＇ Ｌ电平之间的转换 。 其原理图如图
我们设计 了上位机 Ｐ Ｃ和下位机 Ａ Ｖ Ｒ单片机构 总体结构框图， 如图 ２ 所示 。
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雕刻机系统课程设计
雕刻机系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解雕刻机系统的基本构成、工作原理及其在制造行业中的应用。
2. 学生能掌握雕刻机操作界面的使用方法和参数设置，了解不同材料的雕刻特性及相应的工艺参数。
3. 学生能描述至少三种常见的雕刻机故障及其排除方法。
技能目标：1. 学生能够独立操作雕刻机完成简单的图形雕刻任务，并能够合理选择雕刻速度、深度等参数。
2. 学生能够运用CAD/CAM软件设计简单的雕刻图案，并转换成雕刻机可识别的格式。
3. 学生通过小组合作，能够分析并解决雕刻机操作过程中遇到的技术问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对现代制造技术的兴趣和探索精神，激发学生对机械工程领域的职业认识。
2. 培养学生的团队合作意识，让学生在学习过程中体会协作的重要性。
3. 强化学生的安全意识，教育学生遵守实验室和设备操作规程，培养学生爱护公物的责任感。
本课程针对高年级学生设计，考虑学生具备一定的理论基础和动手能力，通过本课程的学习，旨在将理论知识与实践技能相结合，提高学生的实际操作能力，同时培养学生的创新意识和解决问题的能力。
课程目标的设定旨在确保学生能够通过具体的学习成果展现其知识掌握、技能运用及情感态度价值观的成长。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 雕刻机系统基础知识：- 雕刻机系统的组成及其工作原理。
- 雕刻机在制造业中的应用案例分析。
- 雕刻机安全操作规程及注意事项。
教学内容关联教材第三章“雕刻机系统概述”。
2. 雕刻机操作与使用：- 雕刻机操作界面的认识与使用。
- 雕刻参数设置，包括速度、深度、刀径等。
- 不同材料的雕刻特性及工艺参数选择。
教学内容关联教材第四章“雕刻机操作与使用”。
3. 雕刻机故障分析与维护：- 常见雕刻机故障案例分析。
- 故障排除方法及日常维护技巧。
- 雕刻机性能检测与评估。
教学内容关联教材第五章“雕刻机维护与故障排除”。
课程进度安排：第一周：雕刻机系统基础知识学习。
木工雕刻机结构设计
数控雕刻机[摘要]雕刻机制作工艺日渐成熟，应用范围也日渐广泛。
大到楼房建筑装饰，小到商店门前的招牌，以及很多产品的标志铭牌，都可以看到雕刻产品的存在，可谓雕刻的使用范围无处不在。
但是雕刻机的价格均比较高，为了提高其普及率，设计开放一个经济、简历的机械系统是很具有重要的理论意义和实用价值的。
本文简要的介绍了雕刻机的起源和发展现状，分析了国内外雕刻机的特点，说明了雕刻机的功能和使用范围。
综合机械制造和加工工艺等知识，提出了简化雕刻机运动系统的设计思路。
其次，讨论和确定了本雕刻机的总体结构布局，并详细的分析了雕刻机的总体布局和结构方案，以及主运动和进给运动系统的选择，主运动系统采用电机直接接刀具，省去中间传动，而进给系统是采用步进电机带动滚珠丝杠使部件在导轨上平移来实现三轴联动。
再次，对主电机的选用、滚珠丝杠、步进电机、以及导轨等主要零部件进行了详细的设计与计算。
本课题是在参考现有雕刻机的基础上，设计一种机构尺寸比较大的玉石雕刻机，适应比较大的工艺品的雕刻加工。
[关键字]雕刻机，运动系统，三维Structural design of stone engraving machineAutor : Liu Yumeng(Grade 08,Class 4, Major Mechanical Design, Manufacturing and Automation Dept., Shaanxi University of Technology,Hanzhong723003,Shaanxi)Tutor: Song ZhunmingAbstract:Along with the development of micro-electronics technology and microcomputer technology，NC carer will be widely used. These technologies are widely used in Mechatronics, including mechanism, microelectronics，autocontrol, information, sensor and test, power and electron, interface, signal transform, software program. On the other hand, Mechatronics makes these technologies integrated closely. It is the primary trend of the development of mechanical industrial technology and products in the world nowadays. 3D- mechanical engraving plotter is a typical mechatronic product. It has a larger market prospect in the advertising industry.The thesis in brief introduces the genesis and developmental status quote of Engraving Plotter, analyses characteristics of inland and overseas Plotters，and explains its function and use range. We analyze the overall arrangements and framework，the movement mode of numerical control system，the select of main movement system and feed movement system etc. As well as we select and analyze and realize the process of 3D-Engrave interpolation arithmetic. optimized 3D-mechanical engraving system is realized.This topic is based on the existing engraving machine to design a CNC engraving machines with a large body size, which adapted to the relatively large carving handicraft processing.Key words: Engraving plotter, motor system, 3D.目录第一章引言 (1)1.1 雕刻机的概述 (1)1.2 雕刻机及其发展现状 (1)1.2.1雕刻机 (1)1.2.2 研制雕刻机的目的和意义 (3)1.2.3 雕刻机的特点 (3)1.2.4 雕刻机的应用领域 (4)1.2.5 雕刻机的发展现状及发展趋势 (5)第二章系统分析与方案的订制 (7)2.1 三维雕刻机的设计参数 (7)2.2 雕刻机总体方案选择 (8)2.2.1 总体布局要求 (8)2.2.2 影响雕刻机布局的基本因素 (8)2.3 雕刻机运动系统方案设计 (9)2.3.1 坐标系统的确定 (10)2.3.2三维雕刻机的机械结构 (11)2.3.3 主运动方案 (12)2.3.4 进给运动方案 (12)2.4主轴组件 (15)第三章主运动系统的设计及校核 (17)3.1 设计参数的确定 (17)3.2 切削力、切削扭矩和切削功率计算 (17)3.2.1铣削力、扭矩和功率的计算 (18)3.2.2 钻削力、扭矩和功率的计算 (19)3.3 主运动系统的设计计算 (20)3.3.1主运动系统传动链的组成 (21)3.3.2 主轴电动机的设计计算 (21)第四章进给运动系统设计计算 (23)4.1 Z 方向进给运动系统组成 (23)4.2 滚珠丝杠副的设计计算 (23)4.2.1 当量转速和当量载荷的确定 (23)4.2.2 预定额定动载荷 (26)4.2.3 螺纹最大轴向变形量及螺纹最小底径确定 (27)4.2.4 初选滚珠丝杠副的规格代号 (28)4.2.5 确定滚珠丝杠副支承用轴承型号、规格 (29)4.2.6 滚珠丝杆长度确定 (29)4.3 滚珠丝杆的校核 (30)4.3.1 传动系统刚度 (30)4.3.2 刚度验算及精度选择 (31)4.3.3 验算临界压缩载荷错误！未找到引用源。
定梁式数控雕刻机机械结构设计
本文主要调查和研究了定梁式数控雕刻机在国内外发展状况以及其在未来制造业的前景，并对数控雕刻机的结构做了研究和优化设计，主要包含了数控机床的总体布局方案设计、机床主传动系统设计、（电主轴或电机直联传动结构）、机床进给运动系统（导轨及滚珠丝杠）的结构设计、相关滚珠丝杠的计算选型及校核、轴承和电机的计算及选型，最后利用CAD绘图软件绘制了机床的总装配图、部分零件图及相关结构示意图。
基于ATmega128的迷你数控雕刻机系统设计
（ 徐 州工 程 学 院 江 苏 徐 州 ２ ２ １ ０ ０ ８ ）
摘 要 ：为 了 实 现 对 速 你 数 控 雕 刻 机 的 控 制 ， 提 出 了一 种 基 于 ＡＴ ｍｅ ｇ ａ １ ２ ８的迷你 数控 雕 刻机 系统设 计 方案 ． 并 完 成 系 统 了 的 硬 件 电路 设 计 和 软 件 设 计 。 该 系 统 的 硬 件 电 路 设 计 部 分 主 要 是 电 源 电 压 转 换 电 路 以 及 以 Ａ Ｔ．
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ＣＮ Ｃ ｅ ｎｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｎｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＴｍ ｅ ｇ ａ １ ２ ８
Ｔ Ａ Ｎ Ｇ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ － ｊ ｉ ａ ｎ ， Ｃ ＨＥ Ｎ Ｙ ｕ ｅ ， Ｙ Ａ Ｎ Ｙ ｏ ｎ ｇ — ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ， ＭＡ Ｎ Ｊ ｉ ａ — ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｓ Ｕ Ｎ Ｇ ｅ ｎ
第２ １ 卷 第 ２ ３期
Ｖｏ １ ． ２１
Ｎｏ ． ２３
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ３年 ｌ ２月
Ｄｅ ｃ ．２ ０１ ３
基于 Ａ Ｔ ｍｅ ｇ ａ １ ２ ８的迷 你数 雕刻机 系统设计
设计 要 求。
关键词 ： 雕刻机 ； Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ １ ２ ８ ； Ｂ Ｌ 一 ２ １ ０驱 动 器 ； 超声波传感 器 中图分类号 ： Ｔ Ｎ ６ ４ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ３ — ０ １ ２ ０ — ０ ３
立式数控雕刻机设计
摘要机电一体化广泛地综合了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换和软件编程等技术,并将这些技术有机的结合成一体,它是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势。
立式数控雕刻机是一种典型的机电一体化产品,在广告制作行业具有较大的市场前景。
本文简要的介绍了雕刻机的起源和发展现状，分析了国内外雕刻机的特点说明雕刻机的功能和使用范围；详细的分析了雕刻机的总体布局和结构方案，以及主运动和进给运动系统的选择，以及“三维雕刻”插补法的选择，分析和实现过程，实现雕刻系统的初步优化。
本课题是在参考现有雕刻机的基础上，设计一种机构尺寸比较大的数控雕刻机，适应比较大的工艺品的雕刻加工。
关键词:雕刻机数控系统机电一体化三维AbstractMechatronics widely integrated machinery, micro-electronics, automatic control, information, sensor testing, power electronics, interface, signal transformation and the software programming technology, and the organic combination of these technologies into an organic whole, it is the world's machinery industry technology and product development the main trend. Vertical CNC engraving machine is a kind of typical electromechanical integration products, in the advertising industry has great market prospect.This paper briefly introduces the origin and development of engraving machine, carving machine at home and abroad are analyzed to explain the function of engraving machine and the characteristics of using range; Detailed analysis of the overall layout and structure of engraving machine, and the choice of the main motion and feed movement system, as well as the "three-dimensional carving" the choice of interpolation method, the analysis and implementation process, realize engraving system preliminary optimization.This topic is based on the reference of existing engraving machine, design a kind of organization size larger CNC engraving machine, to adapt to the bigger handicraft carving processing.Keywords: Engraving plotter, numerical control system, mechatronics, 3D,目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章绪论 (5)1.1数控雕刻机 (5)1.2研制雕刻机的目的和意义 (5)1.3数控雕刻机的特点 (6)1.4数控雕刻机的应用领域 (6)1.5我国数控雕刻机的发展现状 (6)第二章雕刻机的总体方案设计 (8)2.1雕刻机的工作原理 (8)2.2整体结构 (8)2.2.1雕刻机总体布局的基本要求 (8)2.2.2 影响雕刻机布局的基本因素 (9)2.2.3 坐标系的确定 (10)2.2.4三维雕刻机的机械结构 (10)2.3进给系统 (10)2.4主轴组件 (13)第三章雕刻机主轴系统的设计和计算 (13)3.1 设计参数的确定 (13)3.2 切削力、切削扭矩和切削功率计算 (14)3.2.1铣削力、扭矩和功率的计算 (14)3.2.2钻削力、扭矩和功率的计算 (15)3.3 主运动系统的设计计算 (16)3.3.1主运动系统传动链的组成 (17)3.3.2 主轴电动机的设计计算 (17)第四章进给运动系统的设计计算 (19)4.1 进给系统传动链的组成 (19)4.2滚珠丝杠副的设计计算 (19)4.2.1确定滚珠丝杠导程h P (19)C (19)4.2.2 预期额定动载荷am4.2.3 确定允许的最小螺纹底径 (19)4.2.4 确定滚珠丝杠副的规格代号 (20)F (20)4.2.5 确定滚珠丝杠副的预紧力p4.2.6确定滚珠丝杠副支承用轴承型号、规格 (20)4.2.7 行程补偿值C (21)4.2.8滚珠丝杠工作图设计 (21)4.2.9传动系统刚度和丝杠抗压刚度 (22)4.2.10刚度验算及精度选择 (23)4.2.11验算临界压缩载荷F C (24)n (24)4.2.12验算临界转速cD (24)4.2.13验算n4.2.14基本轴向额定载荷验算 (24)第五章工作台电机的选择 (25)5.1最大的切削负载转矩计算 (25)5.2负载惯量计算 (25)5.3空载加速转矩计算 (26)T (26)5.3.1最大加速转矩am5.3.2连续工作最大转矩 (26)5.3.3最大启动转矩 (26)第六章雕刻机零部件的设计与选择 (27)6.1 工作台的设计 (27)6.2底座的设计 (27)6.3 直线导轨的设计计算 (28)总结 (28)参考文献 (30)致谢 (31)第一章绪论1.1数控雕刻机传统雕刻加工业是一门技术性要求很高的手工技艺，雕刻品的质量完全取于雕刻师的技艺水平，所以生产的效率低、成本高，制品的随意性强、一致性差，严重制约了雕刻行业的发展。
大学本科机械专业小型激光雕刻机设计研究毕业设计
本科毕业设计(论文) GRADUATION DESIGN(T HESIS)题目：小型激光雕刻机的设计学生姓名：指导教师：学院：信息科学与工程学院专业班级：年月小型激光雕刻机的设计摘要随着时代的发展，激光雕刻技术的应用越来越广。
激光雕刻机是以数控技术为基础，激光加工为手段的一种加工方法，它具有与加工材料非接触的特性，加工精度、效率高，适合多种材料的加工。
本次小型激光雕刻机的设计，在对当前激光加工和激光雕刻技术做了详细了解后，完成了雕刻机的控制系统整体设计、硬件电路和软件算法的设计以及雕刻机的机械框架的设计。
雕刻机用两个42步进电机驱动XY两轴的运动，激光部分采用小功率激光笔，控制系统使用STM32作为主控芯片，采用主从式控制方式。
整个控制流程为：上位机软件完成图像转G代码处理和G代码发送功能，下位机通过串口通信模块接收G代码数据后，进行G代码的解析、插补算法处理，然后控制步进电机的运动和激光笔的开关，完成雕刻功能。
设计以较低的成本和较高的精度实现雕刻机的常用功能，雕刻机体积小、使用方便，符制造设备微型化的发展趋势，具有很好的应用前景。
关键词：激光雕刻主从式G代码解析插补算法步进电机Miniature laser engraving machine designAbstractWith the development of technology, there is a new industry gradually developed, on many occasions the processing technology is to use it, that is laser engraving technology.In laser engraving technology, completed in the form of CNC laser engraving or cutting, because the laser engraving and carved objects without direct contact, so it has high efficiency, suitable for a variety of materials.This design of small laser engraving based on a detailed investigation of the current laser processing and laser engraving technology.The design completed the design of control system framework of the overall design, hardware and software algorithms design .The design based on STM32 micro control chip,using a low-power laser head.The control system can receive data from a computer serial port, the microcontroller parsing G-code and run the interpolation operation to control the motor movement, achieved an online, offline laser engraving function.The system at a lower cost, higher precision and stability achieved a regular laser engraving machine’s processing characteristics. Engraving machine is small and easy to use,is in line with manufacturing equipment miniaturization trend, have good prospects for development.Key words：Laser engraving Client–servermodel G-code parser Interpolation algorithm Stepping motor目录第1章绪论 ............................................................................................................. ..11.1 前言 (1)1.2 项目背景 (1)1.2.1 激光加工概述 (1)1.2.2 激光雕刻及激光雕刻机 (2)1.3 激光雕刻机及其运控技术发展现状 (5)1.3.1 激光雕刻机发展现状 (5)1.3.2 运动控制技术的发展现状 (6)1.4 论文安排及主要内容 (7)第2章系统总体方案的研究与设计 (9)2.1 雕刻机的控制结构 (9)2.2 功能需求 (9)2.3 控制系统设计过程 (10)2.4 机械结构设计 (11)2.4.1 传动结构 (11)2.4.2外形框架 (12)2.4.3整体搭建 (12)第3章系统硬件电路的研究与设计 ................................................................... ..143.1 控制系统硬件电路总体结构设计 (14)3.2 控制芯片选择 (15)3.3 系统电源电路设计 (16)3.4 电机及驱动系统设计 (18)3.4.1 步进电机的选择 (18)3.4.2电机驱动模块 (19)3.5 激光及驱动系统设计 (20)3.6 LCD显示模块 (21)3.7 键盘模块设计 (22)3.8 辅助系统设计 (23)第4章系统软件的研究与设计 ........................................................................... ..244.1 控制系统软件的总体设计 (24)4.1.1 控制系统软件开发环境 (24)4.1.2控制系统软件总流程 (24)4.2 初始化及对刀模式 (25)4.3 串口数据接收程序设计 (26)4.4 G代码解析模块 (27)4.4.1 G代码简介 (27)4.4.2 G代码解析程序设计 (28)4.5 插补控制介绍 (30)4.5.1逐点比较插补算法 (30)4.5.2直线插补实现 (32)4.5.3圆弧插补实现 (33)4.6 步进电机控制软件设计 (35)4.7 键盘模块软件设计 (36)4.8 上位机软件 (37)4.8.1 图形转G代码 (37)4.8.2 G代码发送 (38)第5章系统整体测试 .............................................................................................. ..395.1 系统参数 (39)5.2 激光雕刻机整机测试 (40)5.2.1 测试流程 (40)5.2.2测试结果 (40)第6章总结与展望 .................................................................................................. ..42 致谢 .. (43)参考文献 (44)第一章绪论1.1 前言激光的产生标志着一个新兴学科的产生，从上世纪六十年代开始，激光加工技术迅速发展。
五轴联动数控雕刻机结构设计
五轴联动数控雕刻机结构设计五轴联动数控雕刻机是一种先进的机械设备，广泛应用于木工、石材、金属等材料的雕刻加工领域。
它的结构设计非常重要，直接影响到设备的使用效率和加工质量。
本文将介绍五轴联动数控雕刻机的结构设计，包括机床结构、导轨选型、主轴设计等方面，希望能够为相关行业提供一些参考和借鉴。
1. 机床结构设计五轴联动数控雕刻机的机床结构是其重要组成部分，直接影响到设备的稳定性和精度。
通常采用龙门式结构或移动台式结构。
龙门式结构适用于大型工件的加工，其X、Y、Z轴的移动分别由龙门樑和立柱完成，结构稳定，刚度高，适合高速、高精度的加工。
移动台式结构适用于小型工件的加工，其Z轴移动由主轴完成，X、Y轴移动由工作台完成，结构简单，适合高速、高效的加工。
在机床结构设计的过程中，需要考虑到工件的尺寸、加工精度和加工效率等因素，选择合适的结构类型。
2. 导轨选型在五轴联动数控雕刻机的结构设计中，导轨的选型是非常关键的一步。
导轨的质量直接影响到机床的稳定性和精度。
目前市面上常用的导轨有滚动导轨和滑动导轨两种。
滚动导轨具有刚度大、精度高、使用寿命长的优点，适用于高精度的加工；滑动导轨具有摩擦小、抗冲击性好的优点，适用于高速的加工。
在导轨选型的过程中，需要根据设备的使用环境和加工需求综合考虑，选择合适的导轨类型。
3. 主轴设计五轴联动数控雕刻机的主轴是其核心部件之一，直接影响到加工质量和效率。
主轴的设计需要考虑到转速范围、功率、扭矩、刚度等因素。
通常采用串联或并联多电机驱动的方式来实现主轴的多轴联动。
串联多电机可以有效提高主轴的转速和功率，适用于高速、高精度的加工；并联多电机可以提高主轴的扭矩和刚度，适用于重载、切削加工。
在主轴设计的过程中，需要充分考虑到加工材料、加工工艺和加工精度等因素，选择合适的主轴类型和驱动方式。
4. 运动控制系统设计五轴联动数控雕刻机的运动控制系统是其关键部件之一，用于控制机床的各个轴的运动。
雕刻机毕业设计
引言概述：本文旨在阐述一个关于雕刻机毕业设计的方案。
雕刻机毕业设计是工程类专业大学生的一项重要学业任务，需要学生综合运用所学的知识和技能，设计和制作一台功能完善的雕刻机。
本文将结构化地介绍雕刻机毕业设计的各个方面，包括设计要求、设计流程、材料选用、系统原理以及雕刻机的性能测试与优化。
通过深入研究和全面的论述，读者将了解到如何成功地完成一项雕刻机毕业设计。
正文内容：1.设计要求1.1雕刻机的功能需求1.2雕刻机的尺寸和结构要求1.3雕刻机的控制要求1.4雕刻机的安全要求1.5雕刻机的美观要求2.设计流程2.1项目分析与需求分析2.2设计理念与方案选择2.3机械结构设计2.4电气控制系统设计2.5软件开发与界面设计3.材料选用3.1机械结构材料选用3.2电气控制系统所需元器件的选用3.3硬件开发所需接口模块的选用3.4雕刻刀具的选用3.5终端显示屏幕的选用4.系统原理4.1机械结构原理4.2电气控制系统原理4.3硬件开发原理4.4软件开发原理4.5数据传输与处理原理5.性能测试与优化5.1功能性能测试5.2精度测试5.3速度测试5.4可靠性测试5.5结果分析与优化措施总结：通过对雕刻机毕业设计的论述，可以看出设计要求是成功的雕刻机设计的基础，合理的设计流程有助于增加设计效率，材料的选用关系到系统的性能与寿命，系统原理的理解可以优化系统的性能，性能测试与优化则是保证雕刻机质量的关键。
通过深入研究和全面的论述，本文希望能够为雕刻机毕业设计提供一个完整的指导方案。
通过对这些方面的详细理解和实践，学生们将能够成功地完成一台功能完善的雕刻机毕业设计。
数控雕铣机总体设计
摘要本文调查研究了示教型雕铣机的发展和国内雕铣机的发展现状。
介绍数控雕铣机床的设计过程，包括机床总体方案设计、主传动系统设计和Z向进给传动系统的机械结构设计。
在主传动系统设计中，主要分析了主轴安装座的机械机构。
进给传动系统中主要分析了丝杠、导轨的安装，以及相关固定和支承。
计算主要有两个方面：对滚珠丝杠和步进电机的选择计算和校核。
关键词雕铣机床；滚珠丝杠；直线滚动导轨AbstractThis study investigated the development of type teach engraving and milling machine engraving and milling machine and the development of the domestic status quo. CNC engraving and milling machine introduced the design process, including the overall machine design, the main transmission system design, and Z to the feed drive system of the mechanical structure design. In the main drive system design, the main analysis of the mechanical mounting spindle organization. Feed drive system in the main analysis of the screw, guide rail installation, and related fixed and supported. There are two main aspects of computing: the choice of ball screw and stepper motor calculation and verification.Keywords engraving and milling machine ball screw linear motion guide目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (2)1.1示教型雕铣机课题介绍 (2)1.2小型示教型雕铣机的特点及现状 (2)1.2.1 国内数控雕铣机的发展和现状 (2)1.2.2 典型数控雕铣机的介绍 (3)1.3示教型雕铣机的主要技术参数 (5)2示教型雕铣机总体布局设计方案 (6)2.1机床总体布局设计 (6)2.2 设计方案分析 (6)3各轴系统的设计方案 (8)3.1 Z向主传动系统的方案设计 (8)3.2 进给系统方案设计 (8)3.2.1 滚珠丝杠副的选择 (8)3.2.2 滚珠丝杠的支承结构 (9)3.2.3 支承轴承的选择 (10)3.2.4 滚珠丝杠的制动装置 (10)3.2.5 步进电机与进给丝杠的联结结构 (10)3.2.6 导轨 (11)4主轴系统零部件的计算与校核 (12)4.1 主轴系统的重力计算 (12)4.2 主轴铣削力计算 (12)4.3 滚珠丝杠副的选择计算 (13)4.4 进给伺服电机功率的计算及选择 (20)5电气部分设计 (25)5.1 硬件部分电路设计 (25)5.2 80C51外部电路扩展 (25)5.3控制系统总体设计 (26)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1绪论1.1示教型雕铣机课题介绍随着微电子技术的突飞猛进，直接推动微型计算机的急剧发展。
小型雕刻机的机械部分设计
小型雕刻机的机械部分设计一．机构的传动原理圈及说明1.总体结构现在市面上流行的小型雕刻机工作台主要有两种。
第一种如图1所示工作台只作Y方向的移动，而刀具作X方向和Z方向的移动。
第二种则如图2所示工作台作X,Y方向的移动，而刀具只作Z方向的移动。
结构1的优点是制作容易，结构稳定。
但由于工件随工作台移动，所以不能加工太重的工件，而且雕刻机尺寸不能太大。
结构2虽然制作也较容易，然而稳定性要比结构1差很多。
由于本次设计对机械部件结构的要求就是要小而轻便，加工工件的质量也是比较轻，因此选用结构1。
在该结构中，机械本体部分是雕刻机的骨架，有底座、立柱、工作台、机头和主轴组件等部分。
在保证整个系统的机械刚性的前提下，为了简化设计的结构，减轻整机重量，缩短产品的设计和制造的周期，其主体框架采用铝合金制造，防护件用塑料件制造，用标准的紧固件和定位销连接。
图1图22．进给运动方案我们设计采用的雕刻方式是:雕刻刀具只做高速旋转和Z方向的进刀、退刀运动，而X-Y 工作台带动工件作X,Y方向的进给运动，这两个方向的基本运动方式如下:由步进电机的转动带动丝杠的转动，带动了工作台的移动，从而实现某个方向(X或Y方向)的进给运动。
在X，Y方向上的导向件采用直线导轨，其导向精度可满足对工作台定位精度的要求。
3．雕刻机主运动方案雕刻机主运动方案通常有两种方案:直接采用专用的雕刻头或采用直流电机带动主轴机构。
专用的雕刻头的优点在这里不在复述，但必须配以与之配套的变频调速装置，价格相对昂贵。
因此，从经济性的角度出发，经济型的雕刻机则不宜采用。
由于直流电机具有以下特点:(l)调速范围宽其转子转速可在宽广的范围内连续调节并稳定运行。
(2)特性呈线性不论机械特性还是调节特性都呈现良好的线性度。
即在整个调节范围内，转速随转矩的变化关系或是转速随控制电压的变化关系都是线性的。
(3)快速反应在输入控制信号的作用下，转子能迅速地反应动作，时间常数小。
毕业设计 三轴全动件式雕刻机设计
附录燕山大学里仁学院毕业设计（论文)开题报告课题名称:三轴全动件式雕刻机设计学院（系）: 里仁学院年级专业： 11级机设2班学生姓名：张文浩指导教师: 姜文光完成日期:一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 (1)二、研究的基本内容,拟解决的主要问题 (4)三、研究步骤、方法及措施 (4)四、研究工作进度 (5)五、主要参考文献 (5)六、指导教师意见 (8)一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义。
传统的雕刻加工是一门技术性要求很高的手工技艺，产品的质量主要取决与雕刻师傅的技艺水平，而且劳动生产率低、成本高、可重复性差。
随着时代的进步,科技的发展，雕刻机成为我们现代人与时俱进的先进工具,是机电一体化的高效工具，它省时省力又环保，应用也越来越广泛。
1.1 雕刻机的起源雕刻可以追溯到远古时期，母系氏族时期的半坡氏族文化的“人面网纹盆”便是雕刻的雏形.在我国北宋时期便发明了活字印刷，这里刻的字应属于雕刻的范畴。
随着时代的发展，我国的雕刻艺术日益精湛，玉雕、象牙雕、红木雕、篆刻泥人雕等手工雕刻技术都可以堪称一绝。
传统雕刻加工业是一门技术性要求很高的手工技艺，雕刻品的质量完全取决于雕刻师的技艺水平，所以生产的效率低、成本高，制品的随意性强、一致性差，严重制约了雕刻行业的发展.这使得雕刻机的产生成为必然。
上世纪90年代至今,机械雕刻获得了前所未有的发展。
从最初的刻字机、刻章机再到三维雕刻机，制作工艺也日渐成熟,应用范围也日渐广泛。
大到楼房建筑的装饰，小到商店门前的招牌,乃至很多产品的标识铭牌,可谓雕刻的使用无处不在。
雕刻机，顾名思义就是用机械代替人工进行雕刻的设备。
1938年世界第一台手动雕刻机在法国“嘉宝”问世,1950年“嘉宝"生产出世界第一台真正意义的电动、可缩放比例的手动雕刻机。
随后美国、日本等国也开始研制。
20世纪90年代，随着微电子技术的突飞猛进，直接推动微型计算机的急剧发展。
三维雕刻机控制系统设计
三维雕刻机控制系统设计三维雕刻机是一种高精度的三维加工设备，广泛应用于雕刻、模型制作、工艺品制作等领域。
其中，控制系统是三维雕刻机的核心组成部分，具有至关重要的作用。
下面我们将从硬件设计、软件设计和人机交互设计等方面进行系统详细介绍。
一、硬件设计1.电源模块：为了保证三维雕刻机的正常运行，需要设计一个稳定的电源模块，提供适当的电压和电流给各个电气元件。
2.电机驱动模块：三维雕刻机通常包含多个电机，如步进电机、伺服电机等。
需要设计合适的电机驱动模块，根据需要提供适当的电流和控制信号，以保证电机能够按照预定的路径和速度进行运动。
3.传感器模块：为了实现精确的三维雕刻，需要配置各种传感器，如位置传感器、温度传感器、压力传感器等，以便实时监测工艺品位置以及环境参数。
4.控制模块：设计一种高性能、稳定可靠的控制模块，能够实时接收和处理来自传感器的数据，并根据预定算法生成相应的控制信号，实现三维雕刻机的高精度控制。
二、软件设计1.运动控制算法：设计合适的运动控制算法，能够根据用户输入的三维模型数据生成相应的运动轨迹，并将其转化为实际的控制信号，驱动电机进行准确的三维运动。
2.路径规划算法：设计一种适用于三维雕刻机的路径规划算法，根据用户设定的雕刻路径和要求，自动规划合适的运动轨迹，以提高雕刻的效率和精度。
3.操作界面设计：设计一个简洁明了、易于操作的人机交互界面，使用户能够方便地输入雕刻参数、控制雕刻机的运动，并实时监测雕刻机的工作状态。
三、人机交互设计1.显示屏和按键：设计一个易于操作的显示屏和按键组合，用来显示和设置雕刻机的参数、状态和工作模式。
2.警报系统：设计一个智能警报系统，能够及时发出警报信号，提醒用户出现异常情况，如电压过高、电流过载等，以保证雕刻机的安全运行。
3.远程控制功能：提供一个远程控制接口，以便用户可以通过计算机或手机等远程设备来控制和监测三维雕刻机的运行状态，方便远程操作。
总之，一个高性能的三维雕刻机控制系统需要经过综合考虑和精心设计，包括硬件设计、软件设计和人机交互设计等方面。
毕业设计（论文）-激光雕刻机设计
激光雕刻机摘要激光雕刻机作为典型的光、机、电一体化加工设备，具有加工效率高、精度好、非接触加工等特点，己经被越来越广泛地应用于各行各业。
它利用激光束照射在材料表面形成刻点，随着激光束相对工件的移动，实现在工件上的雕刻。
进行激光雕刻时，首先应设计好所要雕刻的图形图像，这一步可用专门的图形图像处理软件完成。
然后对这些图形图像进行处理，使其能够用来控制整个系统完成雕刻。
本文在分析研究了激光雕刻机的发展概况和现状的基础上，提出了基于DSP的激光雕刻机伺服控制系统的总体设计方案，并从软件和硬件两个方面完成了研制过程。
具体的研究内容包括：1)分析激光雕刻加工的原理，对影响系统问题作了深入分析研究，并给出具体的控制系统实现方案；2)硬件上，采用TI新型高速DSP处理器TMS320LF2407A，充分利用其强大的数据处理能力；3)具体分析了激光雕刻机的组成，及其相应的伺服控制系统和伺服控制元件。
关键词激光雕刻机；伺服系统；DSP-I-哈尔滨理工大学学士学位论文The Laser Engraving MachineAbstractAs a typical equipment of integration of mechanical,electronic and optic technologies,laser engraving machine has the characteristics of great efficiency,high precision and non-touching processing.It uses laser beam to irradiate the surface of materials to engrave.While laser beam moves relatively to the workpiece,the engraving is accomplished.Special software to deal with graphics and images are used to make proper design as the first step of engraving.Then,these graphics and images are disposed to control the whole system finishing the engraving.In the foundation of research on the development situation and trend of laser engraving machine,the whole scheme of the servo control system of laser engraving machine which is based on DSP is established and the process of research and manufacturing of the machine is completed by the hardware and software.The main research work as follows:1)Analysis the principle of laser processing,research the key reason influence of the performance index of system and give the scheme implementation system;2)In hardware design,using the new DSP processor of TI-TMS320LF2407A, utilizing its’high performance of data processing;3)Analysis the parts of the laser engraving machine and its servo control system. Keywords laser engraving machine;servo system;DSP-II-哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1激光加工及其发展状况 (1)1.2激光雕刻机加工机理及其构成 (2)1.2.1加工机理及其发展状况 (2)1.2.2激光雕刻机的主要构成 (3)1.3激光雕刻机控制系统结构简述 (4)第2章激光器 (6)2.1激光器的发明 (6)2.2激光器的发射装置 (7)2.3激光器工作物质 (8)2.4激光器的分类 (8)第3章激光雕刻机伺服控制元件 (11)3.1激光雕刻机的伺服电机 (11)3.1.1对直流伺服电机的要求 (11)3.1.2直流伺服电机的分类 (11)3.2测速元件与电路 (13)3.2.1模拟测速元件——直流测速发电机 (13)3.2.2数字测速元件——光电脉冲测速机 (14)3.3位置测量元件与轴角编码 (15)3.3.1正余弦旋转变压器及其轴角编码 (16)第4章激光雕刻机PWM直流伺服系统设计 (17)4.1可逆直流PWM系统 (17)4.1.1双极模式可逆PWM系统 (17)4.1.2单极模式可逆PWM系统 (20)4.2PWM功率转换电路 (21)4.2.1PWM功率转换用GTR (21)4.2.2GTR的损坏和保护 (24)4.3PWM系统控制电路 (27)4.3.1脉宽调制器的一般特性 (27)4.3.2保护电路 (28)4.4基极驱动电路 (29)第5章基于DSP芯片的激光雕刻机硬件电路设计 (31)5.1DSP芯片的简介——TMS320LF2407相关资源介绍 (31)5.1.1体系结构和功能特性 (31)-III-哈尔滨理工大学学士学位论文5.2激光雕刻机的硬件电路设计 (32)5.2.1基于DPS硬件连接方案 (32)5.2.2外围电路的设计 (33)5.2.3硬件电路图设计 (34)第6章激光雕刻机操作软件设计 (36)6.1基于DSP的软件设计 (36)6.1.1主程序 (36)6.1.2中断服务程序 (36)6.1.3位置控制子程序 (39)6.2激光雕刻机插补算法的实现 (39)6.2.1插补的概述 (39)6.2.2逐点比较插补方法 (40)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录A (46)附录B (51)-IV-哈尔滨理工大学学士学位论文第1章绪论1.1激光加工及其发展状况自20世纪60年代第一台红宝石激光器发明以来，随着激光器的不断发展和完善，人类对激光的特性有了充分的认识，并且论证了激光加工材料的可行性，使激光的应用领域越来越广泛。
小型雕刻机机械系统设计
削功 率 ： ＝ ０ ． ２ ４ ６ ｋ Ｗ。
该设计选用浙江新亿特轴承有限公司的圆柱直 线导轨 （ 光轴 ）系列。
２ ． ７ 联轴 器 的选择
选用广州菱科 自 动化设备有 限公 司的 Ｌ Ｋ ６ 系列
路
图 ２ 雕 刻 机 工 作原 理 图
随着高速主轴轴承 的开发 ， 研 制了高刚度 ，高
速 电 主轴 ，被 广泛 应用 于 各种 雕 刻 机 ．纺织 机 械及
木工机械等高速设备 中。基于电主轴有很多优点 ， 该设计采用安阳莱必泰机械有 限公司生产的雕刻 电 主轴 ，电主轴通过弹性夹头直接与刀具连接［ ２ １ 。
应用技 ｍ
１ ． ２ 进 给运 动方 案
在整个工作过程中 。刀具在电主轴带动下做高 速旋转 ，并且 ｚ方向、 方 向步进电机将运动传递 给丝杠螺母 ，使刀具沿着垂 直 （ ｚ ）方 向做进刀 、 退刀运动 以及横 向 （ ）方 向的进给运动。工作 台 在工作过程 中仅单方 向 （ 即只做 ｙ方 向）的进给运 动 ，带动工件作 ｙ方 向的进给 ，该设计 工作原理： 步进 电机接收脉冲信号转动 ，并带动丝杠转动 。由 于螺母 固定在工作 台上 ，因而限制了螺母 的旋转 自 由度 ，使其 只能做直线运动 。从而实现工作台在某 个方 向 （ 、ｙ或 ｚ 方 向）的进给运 动。在 、ｙ 、 ｚ方 向上的导轨均采用直线圆柱导轨 ，其导 向精度 完全可满足工作台定位精度的要求 ，见图 ２ 。 １ ． ３ 雕刻 机 主运 动方 案
２０ ３ ０ ０
／ ｋ ｇ
１ ０
／ ｋ ｇ
５
／ Ｉ Ｔ Ｉ １ Ｔ Ｉ 系数
数控木工雕刻机设计制造采用的技术标准
数控木工雕刻机设计制造采用的技术标准---在当今时代，数字控制技术已经广泛地应用于各行各业，木工行业也不例外。
数控木工雕刻机作为一种高效、精确的加工设备，其设计制造所采用的技术标准也变得尤为重要。
在本文中，我们将从深度和广度两个方面来评估数控木工雕刻机设计制造所采用的技术标准，并探讨其价值和影响。
对于数控木工雕刻机的设计制造，技术标准的深度评估涉及到多个方面，从材料选用到加工精度，从控制系统到安全标准。
材料选用方面，数控木工雕刻机通常采用高强度、高硬度的合金材料，以保证设备在长时间高强度工作时不易变形或损坏。
在机械结构设计方面，需要考虑到各个零部件的配合精度和稳定性，以确保机器在复杂的木工雕刻过程中能够保持高精度的加工。
另外，控制系统也是设计制造中至关重要的一环，数控木工雕刻机通常采用先进的数控系统，如伺服驱动系统和高精度的传感器，来实现对加工过程的精准控制。
安全标准也是设计制造中不可忽视的方面，必须遵守相关的安全规范和标准，确保操作人员和设备的安全。
另对于技术标准的广度评估，则涉及到数控木工雕刻机在不同领域和应用中所涉及的各种技术要求。
在家具制造领域，数控木工雕刻机需要具备对各种木材的加工适应能力，同时还需要考虑到各种复杂的雕刻工艺和装饰效果的实现。
而在艺术品制作领域，数控木工雕刻机则需要具备对不同材质的加工能力，以满足艺术作品的多样化需求。
还需要考虑到数控木工雕刻机在工艺品、建筑模型等领域的应用，对于高精度、微型结构的加工能力也提出了更高的要求。
数控木工雕刻机设计制造所采用的技术标准极其重要，它直接关系到设备的加工精度、稳定性，以及在不同领域的适应能力。
只有严格遵循相关的技术标准，并不断加强技术创新，才能够更好地满足市场和用户的需求。
个人观点和理解：作为一名木工行业的从业者，我深知数控木工雕刻机的重要性以及设计制造中的技术标准对设备性能的影响。
对于我来说，不仅仅是技术标准，更是对木工行业的责任和承诺。
雕刻机课程设计
雕刻机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解雕刻机的基本结构、工作原理和操作流程。
2. 学生能够掌握雕刻机的安全操作规范和日常维护方法。
3. 学生能够了解并运用雕刻机进行简单的二维和三维图案设计。
技能目标：1. 学生能够独立操作雕刻机，完成给定图案的雕刻任务。
2. 学生能够运用相关软件进行简单的图案设计，具备一定的创新设计能力。
3. 学生能够解决雕刻过程中遇到的问题，具备分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对雕刻艺术的兴趣，提高审美素养，增强对传统文化的尊重和传承意识。
2. 学生树立安全意识，遵循操作规程，养成良好的操作习惯。
3. 学生在团队协作中，学会沟通、分享和互助，培养合作精神。
课程性质：本课程为实践性强的专业课，注重理论联系实际，培养学生动手操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的计算机操作基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践，但安全意识相对薄弱。
教学要求：结合学生特点，课程以教师讲解、示范和学生实践相结合的方式进行，注重培养学生的学习兴趣、动手能力和安全意识。
通过课程学习，使学生能够掌握雕刻机的基本知识和操作技能，培养创新设计和团队协作能力。
教学过程中，关注学生的学习成果，及时进行评估和反馈，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 雕刻机基础知识：- 雕刻机的定义、分类及用途- 雕刻机的结构组成和工作原理- 雕刻机的性能参数及选用原则2. 雕刻机操作与使用：- 雕刻机的安装、调试与维护- 雕刻机的安全操作规程- 雕刻机操作界面及功能介绍3. 图案设计与制作：- 二维图案设计基础- 三维图案设计基础- 雕刻软件的使用与操作4. 实践操作：- 简单二维图案雕刻实践- 简单三维图案雕刻实践- 创新设计作品实践5. 教学案例与拓展：- 雕刻机在实际应用中的案例解析- 行业发展动态及新技术介绍- 学生作品展示与评价教学内容安排与进度：第一课时：雕刻机基础知识第二课时：雕刻机操作与使用第三课时：图案设计与制作（一）第四课时：图案设计与制作（二）第五课时：实践操作（一）第六课时：实践操作（二）第七课时：教学案例与拓展教材章节关联：本教学内容与教材中“雕刻机原理与应用”章节相关，涵盖该章节的主要内容，并根据课程目标进行适当拓展和深化。
激光雕刻机机械运动平台的设计
摘要:本文介绍激光雕刻机运动平台的运动过程，通过对加工工况的分析，计算出伺服电机，丝杠，联轴器，在此基础上完成主要零部件的参数选用，系统完成了对承载平台，立柱，箱体，丝杠等主要零部件的结构设计，实际使用证明方案可行性。
关键词:激光雕刻机运动平台激光雕刻机机械传动平台是利用计算机控制、电气传动、伺服驱动和传感器等技术实现制造装备的自动化，完成先进制造工艺和流程的信息化，采用标记方法激光雕刻出各种文字，符号和图案等，它对产品的质量跟踪及防伪有特殊的意义。
机器传动方案设计实验台是基于机器的组成原理设计的，为方便布置各种机构和零部件，选择两个相互垂直的装配平面。
水平装配面主要用来拼装传动部分，垂直装配面用来拼装执行构件，对运动形式复杂的机器，可以在水平平台配置两个或多个垂直平面，各平面之间通过传动轴连接，在水平平台上，可以进行传动部分的设计和拼装，实验台提供常用的各种零件、部件，如平带、V带、滚子链、直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆传动等，还提供了牙嵌离合器、圆盘摩擦离合器、常用各种连轴器和带式制动器等，以及用来固定的螺纹连接件[1]。
在机器执行机构的运动为连续转动时，可直接在水平平台上进行机器传动方案的设计和拼装，在执行机构的运动是回转运动、直线运动或曲线运动等多种运动形式时，可以在垂直平面拼接出各种执行机构，通过锥齿轮实现两个平面的运动传递。
1激光雕刻机水平运动平台的参数选择1.1基本参数加工时间：8min；加工区尺寸：轴向长100mm，直径50mm；圆柱侧面面积：1.5708*104mm2；加工方式：螺旋线加工；加工速度：激光光斑直径0.1mm，烧蚀点直径设为0.25mm，旋转平台每转1圈轴向移动0.25mm，那么旋转平台转速应为：N=100mm/(0.25mm*8 min)=50r/min。
轴向进给速度V f=(0.25mm/r)*(50r/min)=12.5mm/min =0.2083mm/s；加工精度：轴向精度（代表了线性精度）：<0.1mm；旋转精度：<0.2度；承载质量：水平运动平台为主要承重机构，承载了工件、自动夹具、电控旋转平台、电控旋转平台用伺服电机和立柱的总重量，设计为8kg。
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摘要本次设计的题目是雕刻机的设计，本文运用大学所学的知识，提出了雕刻机的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了雕刻机总的指导思想，从而得出了该雕刻机的优点是高效，经济，并且安全系数高，对提高产品的雕刻效率，减少人工投入等等起到了很大的作用的结论。
本次雕刻机的研制，是为解决我国家用机械的加工行业全部由人工手工作业劳动强度大、雕刻效率低而国内又没有适用专用雕刻机的难题。
本文从加工机械设计的角度，阐述了该雕刻机研究开发的目的、雕刻机设计的依据、雕刻机作业的工作原理、雕刻机的总体结构设计和切片机构等关键零部件的设计和计算，并对该雕刻机的进一步完善设计提出了改进方案。
关键词：雕刻机强度开发方案AbstractThis design topic is the ice cutting machine design. In this paper, the use of university knowledge, sorbet profile cutting machine structure composition, working principle and main parts design must have the theoretic calculation and strength check is proposed, constructed sorbet profile cutting machine total guiding ideology, and concluded that the ice cream cutting machine has the advantages of high efficiency, economy, and high safety factor, to improve the ice cream on the cutting efficiency and reduce labor input and so on plays a great role in the conclusion.The ice cream cutting machine is to traditional ice cream profile cutting machine working principle understanding, this sorbet section cutting machine composed of a machine frame, a feeding cake conveyor line, and pulling mechanism, cutting mechanism, gripper and a driving mechanism and so on. By manually placed in the water ice in the conveying line above the inside and by pulling and manipulator will sorbet and from sorbet pulls out, then quickly pulled out the ice cream stick into the ice cream stick recycling box. And the sorbet clamping to cutting conveying line above, when the cutting ice transmission line installed above the photoelectric sensor sorbet position and will pass in the control system to control the cutting mechanism decreased, thus for ice-cream for cutting. Then the ice cream with good cutting and cutting conveying line automatically into the collection box at the end of the conveyor line inside.Keywords:Cutting machine; Calibration; Driving mechanism; Recycling box目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1课题的来源与研究的目的和意义 (1)1.2本课题研究的内容 (3)1.3国内外发展现状 (4)第二章雕刻机总体结构的设计 (7)2.1雕刻机的总体方案图 (8)2.2机械传动部分的设计计算 (11)2.2.1电机计算 (13)2.2.2平键的选型 (14)2.2.3轴承的选型计算 (15)2.2.4直线导轨的设计 (15)2.2.5滚珠丝杆设计计算 (26)第三章各主要零部件强度的校核 (18)3.1滚珠丝杆强度的校核 (19)3.2轴承强度的校核计算 (20)第四章设计总结 (18)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章绪论1.1 课题的来源与研究的目的和意义当今社会，我国生产的雕刻机结构简陋，雕刻效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。
但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的雕刻机的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，雕刻机的生产也是如此，为满足市场需求，对传统的雕刻机进行设计和优化乃当务之急。
相信此种雕刻机的出现将会大大提高产品的雕刻能力和质量。
综上所述，结合自身所学和本次所选课题的难易度，觉得无论是在知识层面还是在软件的运用技能上面，该课题很适合我，加之本课题来源于当今社会机械工业产品雕刻设备的创新和更新换代基础之上，通过设计出雕刻机，从而来满足当今社会产品雕刻设备不足的缺陷，并且能够在一定程度上为后续的雕刻机的发展起到一定的参考价值和借鉴作用。
1.2 本课题研究的内容本次设计主要针对雕刻机进行设计，从雕刻机的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面：（1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集出各类雕刻机的原理及结构，挑选相关内容记录并学习。
（2）分析雕刻机的结构与参数；（3）确定设计总体方案；（4）确定具体设计方案；（5）雕刻机的CAD装配图、零件图的绘制；（6）设计说明书的编写和整理；1.3 国内外发展现状由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。
但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。
封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。
因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。
人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。
机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。
在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。
机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。
现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。
人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。
电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。
这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。
人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。
又一方面实践促进人脑智力。
在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。
大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要使用机械制造。
在过去，各种机械离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。
相互促进，计算机科学和机械工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使机械工程。
在第十九世纪，机械工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。
在第二十世纪，随着机械工程和知识增长的发展开始分解，机械工程专业，有分支机构。
在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。
由于机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。
但是过度的专业知识使分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。
封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。
因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。
人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。
综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。
从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈的集体工作。
综合和专业水平。
有机械工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。
在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。
随着国际标准化（SIO）的实施，世界雕刻机以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础，着眼于产品零部件的标准化、系列化、规格化、通用化和专业化以及大批量生产。
根据互换性、模数制、公差与配合的原理，使得组合、多变、拆装的雕刻机已经进入全面系统设计的阶段，其功能与形式的结合更为完美。
上世纪八十年代，德国的西蒙德公司将新开发的雕刻机成功投入市场，经过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。
随着技术的发展，能源危机引发全球性的节约能源和环境保护意识的提高，在总结第一代雕刻机的经验基础上，开发出了性能更佳，雕刻能力更大的雕刻机。
当前，全世界各大雕刻机生产厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行雕刻机的研发工作。
现在国外等著名雕刻机的品牌中，都有雕刻机的销售，全世界雕刻机的应用越来越广泛。
有一点值得注意的是，雕刻机的市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此雕刻机是当今棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。