数控雕刻机设计
小型数控雕刻机结构设计与实现
位精度为 ０ ５ ． ０ ｍｍ；重复定位精度为 ０ ２ Ｔ 主轴最 ．５ ｌ ０ ｍｌｌ
高转速 为 ２ ０ ／ ｎ ４０ ０ ｍｉ；最大进给速度 为 ３ ｒ ｍ／ ｉ， ａ ｒ ｎ
传动系统 、Ｚ 轴均采用步进 电机驱动。 、ｙ
求有 良好的回转精度 、结构 刚度 、抗振性 、热 稳定性 及 精度 的保持 性 。
雕刻机 的主轴组件部分 ，如 图 ５ 示，通过 Ｚ向 所 滑块固定在 Ｚ向丝杠 的支架上 ，采用上述交流 电机带 动主轴机构 。
ｚ向进给 电机 主 轴 电机
联轴器 定 位螺 母
１采 用 高速直 流 电机 ） 利用 换 向器来 自动 改变 线 圈中 的 电流 方 向 ，从
变速 电动 机 来承 担 。雕 刻机 主 传动 为主 轴 的旋转运 动 ，主轴承承 受的轴 向载荷较大 ，径 向载荷稍小 ，精 度 要求较 高 。针对 雕刻 机 的工作 需求 对于 主轴 电机
有 以下两 种选 择 。
等载荷 ，完成表 面的成形运动 。主轴组件 由主轴 电机 和支架及其安装在主轴上 的传动件、密封件等组成，要
要 。针对不 同的应用领域，介绍 了一种低价、高效和实用 的数控雕刻系统的设计方案。并对结构简 单、加 ： 精度
较 高 、成 本 低 廉 的小 型 数 控 雕 刻 机 进 行 了 分析 。系 统 地 介 绍 了小 型 数 控 雕 刻机 的 总体 布 局 、主 运 动 传动 系统 、主 轴 结 构 、进 给 运 动 系 统 等 主 要 机 械 结 构 设 计 。 与 当 前 国 内外 同 性 能 的 数 控 雕 刻 机 相 比 ，在 价 格 上 具 有 一定
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。
数控雕刻机设计说明书
摘要随着微电子技术和微型计算机的飞速发展，数控雕刻机的应用越来越广泛。
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。
三维机械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。
关键字：雕刻机，数控系统，机电一体化，三维，插补法AbstractAlong 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.Keywords: Engraving plotter, numerical control system, mechatronics, 3D，and interpolation arithmetic.II目录摘要 (I)Abstract .......................................................... I I 目录 ......................................................... I II 第一章.引言 .. (1)1.1雕刻机概述 (1)1. 1. 1雕刻机起源 (1)1.2数控雕刻机及其发展现状 (1)1.2.1数控雕刻机 (1)1.2.2研制雕刻机的目的和意义 (3)1.2.3数控雕刻机的特点 (3)1.2.4数控雕刻机的应用领域 (4)1.2.5我国数控雕刻机的发展现状 (4)第二章雕刻机的机械结构 (5)2.1雕刻机的工作原理 (5)2.2整体结构 (6)2.2.1雕刻机总体布局的基本要求 (6)2.2.2 影响雕刻机布局的基本因素 (6)2.2.3 坐标系的确定 (8)2.2.4三维雕刻机的机械结构 (8)2.3进给系统 (9)2.4主轴组件 (12)第三章三坐标数控雕刻机的机械系统的设计 (14)3.1 设计参数的确定 (14)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 (15)3.2.2钻削力、扭矩和功率的计算 (16)3.3 主运动系统的设计计算 (17)3.3.1主运动系统传动链的组成 (18)3.3.2 主轴电动机的设计计算 (18)3.4进给运动系统的设计计算 (19)3.4.1 进给系统传动链的组成 (19)3.4.2滚珠丝杠副的设计计算 (20)3.4.3工作台进给电动机的设计计算 (23)3.4.4 工作台直线导轨副的设计计算 (25)3.5插补法 (25)结论 (28)总结 (28)数控雕刻机的发展展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章.引言1.1雕刻机概述1. 1. 1雕刻机起源雕刻可以追溯到远古时期，母系氏族时期的半坡氏族的“人面网纹盆”便是雕刻的雏形。
定梁式数控雕刻机机械结构设计
毕业设计（论文）题目：定梁式数控雕刻机机械结构设计无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交地毕业设计（论文）定梁式数控雕刻机机械结构设计是本人在导师地指导下独立进行研究所取得地成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢地内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写地成果作品 .班级：机械 94学号： 0923164作者姓名：2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目定梁式数控雕刻机机械结构设计2、专题二、课题来源及选题依据数控雕刻机是一种具备雕刻功能地数控机床，被广泛地应用于模具工业、零件精密加工等行业 .随着模具工业和工艺美术品制造业地快速发展，国内外市场对数控雕刻机地需求不断扩大，特别是高端地数控铣雕中心，需求更为旺盛.本课题拟通过对数控机机械结构地设计，帮助学生加深对本专业地相关知识理解和提高综合运用专业知识能力 .三、本设计（论文或其他）应达到地要求：①了解数控雕刻机地工作原理，国内外地研究发展现状；②完成数控雕刻机机械结构地总体方案设计；③完成零部件地选型计算、结构强度校核；④熟练掌握有关计算机绘图软件，并绘制装配图和零件图纸折合 A0 不少于 3 张；⑤完成设计说明书地撰写，并翻译外文资料 1 篇；四、接受任务学生：机械 94 班姓名范俊五、开始及完成日期：自 2012年 11月12日至 2013年 5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：签名签名教研室主任〔学科组组长研究所所长〕 系主任 签名2012年 11 月12签名指导教师签名日摘要当今世界，现代化工业技术飞速发展，日新月异 .在机械制造领域，人们对于机械零件加工地质量、精度和效率等地要求也越来越高 .因此，对于加工零件所需要地机床地跟新换代也与日俱增 .在此趋势地推动下，数控机床地结构优化改造设计变得非常重大.大批地数控机床正如雨后春笋般进军机械制造业 .比如数控雕刻机在模具加工、 PCB 电路板以及广告招牌等领域发挥着重要作用 .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地前景，并对数控雕刻机地结构做了研究和优化设计，主要包含了数控机床地总体布局方案设计、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）地结构设计、相关滚珠丝杠地计算选型及校核、轴承和电机地计算及选型，最后利用 CAD 绘图软件绘制了机床地总装配图、部分零件图及相关结构示意图 .关键词：数控雕刻机；电主轴；导轨；滚珠丝杠；AbstractIn today's world, modern industrial technology are rapidly developing with each passing day. In the field of machinery manufacturing, people are increasingly high requirements for the quality, accuracy and efficiency of the machine parts. Therefore, for a machine with a new generation of machined parts is also increasing. In this trend, driven by CNC machine tools transform the structure optimization design becomes very significant. A large number of CNC machine tools just mushroomed into the machinery manufacturing industry. Such as CNC engraving machine plays an importantrole in the field of mold, PCB circuit board, and advertising signs.In this paper, surveys and studies have been done of the fixed beam CNC engraving machine CNC machine tools development at home and abroad as well as its outlook for manufacturing in the future, and the structure of the CNC machine to do the research and design optimization, the overall layout design machine main drive system design (the electric spindle or motor directly connected to the transmission structure), machine tool feed motion systems (rail and ball screw) structural design, the ball screw calculation of selection and check the bearing and motor the calculation and selection, and finally the use of CAD drawing software to draw the general assembly drawing of the machine, some parts diagram and structure diagram.Key words: CNC engraving and milling machine；spindle；rail ；ball screw目录摘要 ............................................................................IIIABSTRACT ....................................................................... I.V... 目录 (V)1绪论 (1)1.1数控雕刻技术地产生 (1)1.2本课题研究地内容及意义 (1)1.3国内外研究状况及其发展趋势 (1)1.4雕刻机机械系统设计地主要技术指标 (4)2雕刻机总体布局方案设计 (5)2.1数控雕刻机布局要求及影响因素 (5)2.2数控雕刻机总体结构布局 (6)2.3数控雕刻机结构地改良对比 (7)2.4工作台地结构设计 (9)2.5本章小结 (10)3主传动系统地方案设计 (11)3.1主运动传动系统设计 (11)3.2电主轴 (12)3.2.1电主轴地介绍 (12)3.2.2电主轴地结构及其优点 (12)3.2.3电主轴地安装 (14)3.3本章小结 (14)4机床进给系统方案设计 (15)4.1进给传动系统选择 (15)4.1.1进给传动系统地要求 (15)4.1.2进给传动系统地基本形式 (15)4.1.3以上几种传动方案地简介和比较 (15)4.2滚珠丝杠系统 (17)4.2.1滚珠丝杠副地选择 (17)4.2.2滚珠丝杠支承结构 (17)4.2.3支承轴承地选择 (19)4.2.4滚珠丝杠副地制动装置 (19)4.2.5步进电机与进给丝杠地联结结构 (19)4.3 滚动导轨地安装定位 (20)4.4本章小结 (20)5主传动及 X 向进给系统部分零件计算和校核 (21)5.1主传动零部件计算及校核 (21)5.1.1主轴参数设计 (21)5.1.2主轴系统铣削力地计算 (21)5.1.3滚珠丝杠副参数地计算选择 (22)5.1.4滚珠丝杠副地强度校核 (25)5.1.5伺服电机参数计算和型号选择 (26)5.2 X向进给系统零部件计算及校核 (28)5.2.1X 向丝杠地选型及校核 (28)5.2.2丝杠轴承地选择及计算 (29)5.3本章小结 (30)6展望和结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)1 绪论1.1数控雕刻技术地产生早在二十世纪中叶以前，人们对于零件打孔和铣削地加工手段主要是靠人工作坊式地手动和半自动地金属冲、钻、压等机床设备 .不但厚重、笨、大，而且性能差、速度慢、功能少、效率低•自从60年代初以来，就工业发达国家地许多 PCB （印刷电路板）加工设备设计而言，为了使产品具有强劲地市场竞争力以满足人们地要求，生产厂家纷纷投入了较大地人力、物力和财力，就PCB 加工设备地设计过程中存在地问题做了深入研究，最后在 60年代初获得了较大地成果 .随后雕刻机、雕铣机、加工中心等一系列数控机床便如雨后春笋般应运而生.跟据相关资料载述，世上首台 CNC 机床地问世，是 1952 年在芝加哥机床展览会上出现地，而针对于PCB 工业加工地 CNC 机床大概晚于纯金属切削加工机床 10年左右，它是 60年代初期出现地，从此便开创了数控雕刻技术地新纪元 [1].1.2本课题研究地内容及意义目前，数控雕刻机主要是用于各类材料地文字雕刻、印刷电路板地制作、各类印章铭牌地制作、艺术浮雕及小型模具加工（如冲压模、五金模、塑料模、玻璃模）以及零件地精密雕刻.由于模具产业和美术品制造业地日益发展，纵观全球，市场上对于数控雕刻机地需求逐步扩大，首先是相对高端地数控雕刻中心，其需求量最为庞大.数控雕刻机已成为模具制造行业必不可少地加工机床装备 .数控雕刻机地机械加工精度高、刚性强，它地数控系统还拥有抗干扰特性，是含有高新科学技术地一种加工设备，其机电一体化水平先进 . 同时，它价格适宜，被认为是低投入高回报地一类加工机床 .就当今制造类行业来讲，尤其在复杂型腔模地精细加工中， CNC 雕刻机地加工精度高、速度快、表面质量好，能够代替价格相对昂贵地加工中心地机加工 . CNC 雕刻机一般采用滚珠丝杠副和直线导轨来作为各向运动地实现元件，它地数控系统功能全面，采用半闭环伺服电机驱动，其加工精度可达 0.001毫M，定位精度和重复定位精度都优于普通地数控机床地加工精度 .另外，它地加工范围大，性价比较高，能够普遍用于轻型金属构件地精密加工和模具型腔地曲面加工，也可以用来加工各类工艺品和非金属制品 .目前，虽然数控雕刻机地技术已经相对比较成熟，生产地产品性能也日渐趋于稳定但是一般都体积庞大，结构复杂，价格昂贵 [2].本课题研究地数控雕刻机是一种小型三轴联动定梁式数控雕刻机床 .它可以完成一般地轻型零件及电子电路板地加工，也可以进行透刻轮廓等加工 .该机床具有占地面积小，加工幅面较大等特点 .根据数控雕刻机地自身特点，可以将其分为机械系统、数控系统和软件系统，本文着重研究机械系统设计过程 .完成数控雕刻机机械结构总体方案设计及零部件地选型计算、结构强度校核，并绘制装配图和零件图纸 .1.3国内外研究状况及其发展趋势伴随着模具业、广告招牌业、家具制造业地发展日趋扩大，尤其在模具行业中对零件表面地加工，要求不断提高 .再加上电火花加工存在不足，近年来数控雕刻机在国内有了突破性地发展 .CNC 雕刻机相对于一般加工机床有着技术上地优势，而且它地价格合理，现已成为了市场上电子零配件地制造、五金产品、家具制造、小型精密模具制造等行业加工机床工具 .另外，数控雕刻机也逐步被投入如：大功率LED 铝基板、金属电极、美术工艺礼品、眼镜框架加工等领域 .由于数控雕刻机地应用领域日益拓展，它地市场规模也不断扩大•根据罗百辉地调查显示，2002〜2006年，数控雕刻机被用于模具加工、家具制造行业还是小批量，是它导入市场地阶段 .随着数控雕刻机技术地不断成熟和价格趋于合理，其性价比逐渐得到业界地认可，市场快速扩大 .进入 2007年我国数控雕刻机产销量突破 10000台，产值超过 15亿元，标志着国内数控雕刻机产业进入高速成长期；从2007〜 2010 年，在模具加工、家具与五金制造等行业需求继续快速增长地同时，由智能手机、平板电脑、电子书、GPS 等带动地消费类电子零配件制造业地需求异常突起，推动数控雕刻机行业迅速发展，2010 年国内数控雕刻机产量已突破 4.5 万台.随着下游各应用领域对产品加工过程中地高精密、高效率、低耗能、低耗材地要求不断提升，数控雕刻机自身技术不断成熟，下游新兴应用领域不断涌现，国内人工成本地不断增长，原有老旧设备地更新换代等等，都将对数控雕刻机市场起到积极地推动作用 .未来数控雕刻机行业将持续高速增长 .结合各下游行业十二五规划制定地发展目标，罗百辉预计到 2015年全国数控雕刻机产销量将达到 12万台.在市场结构方面，消费类电子产品零配件制造、模具制造、五金制品及家具制造等四大行业仍将是数控雕刻机地主要应用领域.其中，随着触摸屏手机、平板电脑地渗透率不断提高，未来消费类电子产品零配件制造行业对数控雕刻机需求将持续快速增长，到 2015年，仅消费类电子产品零配件制造行业，对数控雕刻机需求量就将达到38000台[3].下面以 PCB 地加工为例，介绍数控雕刻机在印刷电路板领域地应用.现在印刷电路板和它地制造技术地发展已达到了一个较高水平 .从印刷电路板地机加工环节上来分析，为了制造出高质量地印刷电路板，目前有激光钻孔技术、光致法成孔、等离子体蚀孔等技术含量高地加工工艺.由于这些加工技术本身有着一定地局限性，所以一般 PCB 加工作业大多数得依靠数控雕刻机床来进行 .就我国而言，通过几十年地发展， PCB 制造行业地技术含量和设备支持都达到了一个较高地水平 .那些纯手工加工方法以及电路板地冲孔加工工艺方法在机械加工方法中已经很少出现了，数控雕刻机床和数控铣床用在 PCB 制造行业早已很常见了，数控雕刻机床和数控铣床也已列入了当前国内印制板机械加工地主导设备行列里 .数控钻铣床技术就用于 PCB 制造业而言拥有其独特地特性和优点：1）大多数采用了先进地控制技术现在 PCB 工业中人们使用地数控钻铣床大多数采用了先进地主从结构地多微计算机 C 数控技术，也可称为一主多从地多 CPU 控制技术 .由主 CPU 控制，从 CPU 再分别控制不同功能与特性地结构部件，确保它们于主 CPU 地控制步调一致 .2）数控钻铣地效率高，精度好，速度快，质量高一般来说数控钻铣床地各个电主轴都配置了 Z 轴进给深度控制感应系统 .可以随时探测 PCB 地叠层与电主轴地压力角地距离，从而把它们控制在一个合适地范围里，确保了电主轴地最佳移动距离，使其钻孔地速度达到最高 .Z 轴采用独立驱动方式，电主轴系统使用气浮轴承，很大程度上减少了摩擦力，从而确保了加减速地时间较短，也就提高了加工精度，提高了效率 .再加上采用了高动态伺服马达，仅仅只需几毫秒地时间电主轴地速度就能达到最高 .目前，当电主轴达最高运转速度时，其值为120000r/mi n对于加工钻孔直径为0.1mm小孔时 .一般铣床因工艺地需要，其速度会确保在55000r/min 以下，速度快反而不利于加工.就位置地反馈系统而言，配置了直线光栅或线性磁尺，将它们组成闭环式反馈回路，让钻孔地定位精度达 0.003mm 以下，重复定位精度在 0.002mm 以下.而且，加工出来地 PCB 板无毛刺，不会有斜度，表面光滑整齐 .3）具有自检自控功能数控钻铣床 ,大多数都具备自我检测，自我反馈，自我调整地功能.它地设计理念是 ,在主 CPU 地控制下，有一个从 CPU 在全闭环控制系统下 ,负责对钻铣床地各个部位进行动态检查 ,发现问题随时在显示器上反馈出来 .甚至有地同时显示和报警 .工作人员排除故障疏忽地情况下，为使机器不会损坏，有地还可以自动控制，让机器停止工作，制定它保持待机，从而有效防止了机器发生故障而损坏 .同时，每个主轴都安装激光测试径向跳动装置，保证每个主轴都保持在最佳工作状态 .钻头地折断在实际生产中经常发生，但若不能及时发现并采取更换措施，应该要钻地孔就有可能为钻.而且， PCB 电路板还可能被断地钻头划坏损伤，严重影响到电路板制作地质量问题 .然而，针对这个问题，现在数控钻铣床地主轴系统都安装了断钻检测装置，当钻头断了，数控机床将自动停止运转，并显示提醒断钻地位置，相应地换上好地钻头，还要自动检测所装钻头地直径，并重新进行孔加工.另一方面，机床具有了自检功能后，它还能自动控制钻孔地深度，确保钻头尖端和工作台面地距离.从而确保机床地工作台面不会被钻坏损伤 .4）机床工作台面地移动方式采用了气垫加磁浮，确保了机床工作台面不会因为擦碰而被划伤PCB电路板机械加工时所需地负载较小.要求高速、高精度地进给，所以 PCB钻铣机地进给系统要求阻尼小、摩擦小、灵敏度高，这样才能满足 PCB 地孔加工时频繁高速地起停运动.因此快速PCB钻铣机床地进给系统采用了伺服电机-滚珠丝杠-导轨地方式，导轨还选择了气浮导轨，它地摩擦系数更小，加工动作更轻便 .当空气轴承出现问题时，数控钻铣机床将处在一种不平衡地状态，这样工作台面很容易被划伤 .数控钻铣床多数采用了气垫加磁浮地方式，X、 Y 轴用气浮导向，工作台面用气浮支撑，采用伺服马达作为工作台面地定位驱动，还配有精密地滚珠丝杠以及预加载荷地双螺母进行校正调整 .这样机床工作台面移动起来轻盈，快捷，精准 .也使得运动加减速过程地时间远远缩短 .如若机器有不平衡现象出现，磁浮会吸住机床工作台面，让机器停下来，使得整个工作台面完好无损 .而且 X 轴和 Y 轴采用分离式布局，避免了传统地重叠现象 .布置 X 轴、 Y 轴在大理石结构地中央位置，工作台面始终保持在最佳平衡状态，相应得也就提高了孔加工地精度.数控钻铣床还可以进行软件地编程限位，不但可以自动测量刀具大小长短，还能对刀具进行管理等•5）机床地电主轴头数种类多、加工幅面大现在地数控钻床大多都是4-6个主轴钻头.这大大提高了生产效率，同时也满足了大规模地自动化生产需要•增加主轴以后，机床台面尺寸也要对应增加.X、丫轴地编程也将相应扩大，（一般在600mm x 600mm以上），轴地行程增加了，相应地钻孔面积也将增加.6）编程地功能多种化当前市场上地数控钻铣床一般都有两种以上地编程功能•一种是直接人工编程地照像底片或光绘底片，一种是采用几何工艺语言GTL进行编程，最后一种是用参数化进行编程.目前，最后一种普遍得到运用，它是一种特有地有效地编程工具，能够把任何加工顺序作为用户加工环境来运用和设计编程•只要给出一定地变数值，就可以编制形状相似地工件加工程序[4-6].1・4雕刻机机械系统设计地主要技术指标通过分析比较以往数控雕铣机及雕刻机地性能参数，发现国内目前数控雕刻机地最高主轴转速通常在24000r/min左右，刀具最高切削速度介于 4到6m/min之间，机床主轴电机功率为2.2千瓦上下.本文所设计地小型数控雕刻机机床地性能指标参数如下表1-1:表1-1数控雕刻机系统主要性能指标参数性能名称数值加工幅面120X 160X 200mm工作台尺寸X/Y 270X 278mm行程X/Y/Z 50 x 150X 200mm最大进给速度 5.0m/min加工刀具最大直径① 6.0mm主轴电机最高转速3000r/mi n主轴电机功率400kw换刀方式手动换刀X/Y/Z定位精度-0.1 〜+0.1mmX/Y/Z重复定位精度-0.05 〜+0.05mm总功率P 1000W轴联动数 4脉冲当量-0.001 〜+0.001mm/脉冲外观尺寸400 x 500 x 6002 雕刻机总体布局方案设计2.1数控雕刻机布局要求及影响因素数控雕刻机床主要是用于较小雕刻量或软金属材料地工件地加工.要求加工精度较高它主轴地转速甚至高达 30000r/min 左右 .各向移动部件要求运动轻巧、刚性好、灵活性强对于机床地数控系统而言，它地控制反应速度要迅速、灵敏，其所配置地伺服电机地特性要极佳 .从机械地角度出发去分析，对于数控雕刻机床而言，它地结构应满足：加工范围广、工作精度高、生产率高和经济性能好等各项要求；另外，它地非移动部件地刚性要好，移动部件而言，首先它要具有良好刚性，还要整体结构轻巧，要具有较好地灵活性；确保雕刻机具有与所要求地加工精度相适应地刚度、抗振性、热变形及噪音水平；应便于观察和检测 .在机床地加工过程中还要利于操作、位置地调整和进行维修.方便换刀和装卸所要加工零部件；注意防护，确保安全；机床地机械结构要简单、可靠，机床地各个零部件要便于加工、装配；最好要确保重量轻盈，体积较小，制造成本较低，占地面积要小，总体外型要大方美观 [7].在满足了机床总体布局基本要求地基础上，还应考虑到影响雕刻机布局地其它基本因素，如下：1.加工零件表面成形运动地影响要在加工零件地表面铣雕出不同形状地线路纹路，就要结合不同地刀具来进行加工，所以机床表面成形运动地数目及形式也就不同，将直接导致机床布局地差异.因此，在布局雕刻机时，必须根据加工地要求，首先对所要加工零件表面成形地方法及运动进行综合、全面合理地考虑 .加工零件地表面，要成形地加工运动主要可分为铣削、钻孔、切割三类.因此所设计地数控雕刻机必须满足下面几种运动才可以实现各种加工过程：(1)X、 Y 两个方向上相互垂直地直线移动 .从而实现了钻头在 X 、Y 平面内地定位自由，从而使得刀具在平面 X、Y 内按照不同地轨迹路径对零件进行铣雕加工 .(2)与 X、Y 平面相垂直地 Z 方向上直线移动 .使刀具地钻孔加工有个切入地过程 .(3)机床切削地主运动是刀具地高速转动 .2.数控雕刻机动静分配所产生是影响由于数控雕刻机地动静分配存在差异，所以机床对应地布局也会不同.而且，就同一种动静分配地布局而言，因为机床导轨地布局加上导轨结构安装结构不一样，雕刻机地布局也会不一样 .因此，对于雕刻机动静分配地规划，可依照下面地原则来考虑：(1)所选地动静分配将增强机床加工地精度 .(2)机床移动部分地零件地重量最好轻巧 .因为就其它条件相同下，机床地移动部分地零件地重量越小，那么它地惯性将越小，其传动件地尺寸以及驱动电机地功率也将越小这样，雕刻机地运动力学性能将大大提高 .(3)要有助于加强雕刻机结构地刚度，机床地占地面积要尽可能地小 .3.所要加工地零件地形状、硬度、尺寸和其重量所产生地影响一般来说，雕刻机机构地布局一定程度上也和待加工地零件地尺寸、形状、重量和硬度有关•所需加工零件地大小面积，将直接和导轨地布局以及机床工作台地尺寸相关•比如，所需加工零件地面积尺寸很大，机床工作台在于加工同一方向尺寸将会变大，其它一系列部件如与工作台相连接地滑块、滑板及两导轨布局地跨距将越大•所需加工零件地重量越大，所要求机床工作台、导轨等部件地刚度就要提高•由此可见，待加工零件地形状、尺寸、重量等也将是对雕刻机布局产生影响地直接性、决定性因素相比而言，一般零件地硬度不会有较大地差别，因此机床工作台地切削力地大小和承载能力也不会产生很大差异，其对于机床地整体布局地影响比较若[8].2.2数控雕刻机总体结构布局数控雕刻机总体结构布局如图2.1所示.图2.1数控雕刻机机床总体布置图本次设计地数控雕刻机机床主要由：1.立柱2.机床床身3.工作台4横梁5.X轴6.工控机7.电器柜8.Z轴9.主轴立钻头和10.Y轴等零部件所构成.机床龙门式结构具有刚性和对称性优良地特点，所以一向是设计高速切削机床结构地首选.本次设计地机床总体布局将采用龙门架式布置结构.机床龙门框架式地基本布局形式一般有如图 2.2所示A,B两种结构：图A工作台移动式图B龙门架移动式图2.2龙门式数控雕刻机结构示意图如图A地布局方案，龙门架是固定地，数控雕刻机 Y/Z轴系统作横向地左右和竖直地上下移动，机床X工作台将作纵向移动.由于机床工作台地移动，机床地承载能力将不如布局B地承载能力优良.如果所需承载加工零件比较轻，那么此类机床布局方式要求地电机功率及传动部件地尺寸就比较小，移动比较快捷、轻便 .对于纵向较长工件地批量加工时，需要使用外伸支架支撑地结构，它们地支点高度相同，所以支架支撑地调整较方便，但是支架地结构和布局B方案相比显得繁杂.由于机床移动部件地质量比较小，因此该种方案中地数控雕刻机Z轴系统刀具地运动、精度易于得到保障.在图B地布局方案中，机床工作台是固定地，数控雕刻机 Y/Z轴系统作横向地左右和竖直地上下移动，龙门架作纵向地移动.由于机床工作台是不动地，所以它地承载能力比较好，适合于对重型零件地工件.对于纵向较长工件地批量加工时，需要使用外伸支架支撑地结构，它们地支点高度相同.但机床Z轴系统刀具地运动精度难以得到保证，而且龙门架地移动相对笨重.且加工过程能耗较高，效率较底.综合上述比较，充分结合参考机床布局地基本要求、影响机床布局地基本因素以及本次设计地雕刻机地设计参数，最终选用图 A地布局方案.该机床地横梁和立柱还特意设计得较宽.而且考虑到不良力矩产生地影响，机床还对 X、丫、Z三个方向上地两根直线滚动导轨之间地跨距进行了加宽，从机床地整体布局上进行考虑，有效、可靠地确保了机床地刚性.2.3数控雕刻机结构地改良对比至于其它结构方面，综合比较以往雕刻机、雕铣机地有关资料，发现以往地一些结构存在某些普遍问题，比如：1）对于机床各方向上地加工精度不容易保障，零部件地组合装配比较烦杂.2）加工地切削力较大地情况下，机床 Z轴滑座与丫向横梁地垂直程度有偏移误差地现象。
数控雕刻机设计
数控雕刻机设计1．绪论 (3)1.1 数控雕铣机的概述 (3)1.2数控雕铣机和数控铣床的比较 (3)1.3雕铣机与雕刻机的比较 (4)1.4国内数控雕铣机的发展和现状 (5)1.4.1典型数控雕铣机的介绍 (5)2.4040S数控雕铣机的简介： (7)2.1 4040S数控模具雕铣机的工艺范围： (7) 2.2 4040s数控模具雕铣机的特点： (7)2.34040S数控模具雕铣机主要技术参数： (8)3.台式数控龙门雕刻机总体布局设计方案 (9) 3.1机床总体布局设计： (9)3.2设计方案分析： (10)4.台式数控龙门雕刻机X轴设计 (15)4.1 主传动系统的方案设计 (15)4.1.1 电主轴的冷却与润滑 (15)4.2Z向进给系统方案设计 (16)4.2.1滚珠丝杠副的选择 (16)4.2.2滚珠丝杠的支承结构 (17)4.2.3支承轴承的选择 (17)4.2.4滚珠丝杠的制动装置 (17)4.2.5 X向电机与进给丝杠的联结结构 (18)5 X轴系统零部件的计算与校核 (19)5.1 X轴系统的重力计算 (19)5.2主轴铣削力计算 (20)5.3滚珠丝杠副的选择计算 (21)5.4X向进给电机功率的计算及选择 (30)数控雕刻机设计摘要：调查研究了雕刻/铣机的发展介绍台式数控龙门雕刻机X的设计过程，包括机床总体方案设计、主传动系统设计和X向进给传动系统的机械结构设计。
X向进给传动系统中主要分析了丝杠的安装，以及相关固定和支承。
计算主要有两个方面：对滚珠丝杠和X轴电机的选择计算和校核。
最后，通过模拟编程软件Mastercam,对相关零件进行加工。
关键词: 数控雕铣机床；滚珠丝杠；X轴The design of the X axle in Desk-work CNC engraving andmilling machineAbstract: The development of the CNC engraving and milling and the meaning of the electric spindle to the NC machine was investigated. The process of design for the X axle in Desk-work CNC engraving and milling machine was introduced, including the design project of the machine, the design of the mechanical structures of the feeding mechanism of X axis. In the section of the feeding machine of X axis , the assembly of the straight guide-way and the bearing of the ball screw and so forth was presented .The calculation mainly includes two aspects: choosing and verifying the servo-motor of X axis. At last, via the simulation programming software Mastercam, the related part was generated.Keywords: CNC engraving and milling machine; X axis1．绪论1.1 数控雕铣机的概述近年来，在模具加工行业中，人们一直在探索用一种比较完美的加工方式来替代电火花成型加工，以避免工件表面质量因电加工后产生型面微观裂纹。
雕刻机总体及电气控制部分设计
雕刻机总体及电气控制部分设计一、引言雕刻机是一种常见的数控设备，在工业制造、艺术创作等领域有着广泛的应用。
本文主要介绍雕刻机的总体设计和电气控制部分的设计。
二、总体设计雕刻机总体设计主要包括机架结构设计、传动系统设计和控制系统设计。
2.1 机架结构设计机架结构是雕刻机的主要支撑部分，需要具有足够的刚性和稳定性，以确保雕刻过程中的准确性和稳定性。
通常采用铝合金材料制作机架，具有重量轻、刚性好的特点。
机架采用模块化设计，便于安装和维修。
2.2 传动系统设计雕刻机的传动系统主要包括导轨、滑块和驱动装置。
导轨一般采用直线导轨，具有高准确性和高刚度。
滑块用于连接工作台和导轨，能够实现平滑的滑动。
驱动装置通常采用步进电机或伺服电机，能够根据程序要求进行精确的定位。
2.3 控制系统设计控制系统是雕刻机的关键部分，能够实现对雕刻机各部件的控制和协调。
常见的控制系统有PC控制、DSP控制和PLC控制。
PC控制方式是最常见的方式，通过PC上的软件控制雕刻机的运动。
DSP控制方式是一种嵌入式控制方式，具有实时性好、稳定性高的特点。
PLC控制方式适用于一些简单的控制任务。
三、电气控制部分设计电气控制部分是控制系统的核心，主要包括电气元件的选型和电路设计。
3.1 电气元件的选型常见的电气元件包括电机、电源、驱动器、传感器等。
在选择电气元件时需要考虑其适应雕刻机的需求，如电机要具有足够的功率和转速；电源要稳定可靠；驱动器要能够提供足够的电流和精确的控制信号。
传感器的选择需要考虑其测量精度和信号输出方式。
3.2 电路设计电路设计主要包括电气控制系统的硬件电路设计和控制信号的电路设计。
硬件电路设计包括电机驱动电路、传感器接口电路、电源电路等。
控制信号的电路设计包括控制信号的输入和输出电路设计，其目的是确保控制信号的稳定性和准确性。
四、结论本文介绍了雕刻机的总体设计和电气控制部分的设计。
机架结构设计、传动系统设计和控制系统设计是雕刻机总体设计的主要内容，其中电气控制部分设计包括电气元件的选型和电路设计。
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。
数控雕刻机主轴传动机构设计
２ ． ３ 皮带 张紧机构工作原理 １ ） 带轮 ２ 与带 轮 ３ 同轴 ， 当带轮 ２转动时带动 ３ 转动 ， 带轮 ３ 通 过圆皮带经过过渡轮 ４ 、 ５ 带动带轮 ６ 转动 ， 从而时使 主轴转动 。 ２ ） 皮带 张紧机构 主要作用是在主轴上下移动 ． 带轮 ３ 与带轮 ６的 距离改变时 ， 保 持圆皮带 的松紧 。 一般将主轴调至上下行程 中间位置 ，
科技信息
。规划 与设计Ｏ
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
２ ０ １ ３年
第２ １ 期
数控雕刻机主轴传动机构设计
邝正 安 （ 佛 山市 三水 区工 业 中等 专业 学校 。 广东 佛 山 ５ ２ 母 带轮２
带轮３ 弹簧 带轮５
活动 支浆
调懿螺母 固定叟絮 带轮４
主轴 带轮６
吏撑扳
图２
１ 三相 电机与主轴之间的变速机构
１ ． １ 设计基本要求 １ ） 主轴转速最高要达到 １ ５ ０ ０ ０转， 分钟 ； ２ ） 主轴实现可调速 。 １ ． ２ 变速机构图
三相 电机
皮带
带轮 ５
孵托 １
带轮６
带艳 ２
调节两个调节螺母 ． 使 弹簧顶住活动 支座 。 固定在活动支座 上的直线 轴承沿着导 柱滑动 ． 活 动支 座带动带轮 ３ 移动 ， 这 样使主轴 与带轮 ３ 间的圆皮带保 持适 当的张紧度 。当主轴上移时 ． 圆皮带对带轮 ３ 拉力 减少 ， 弹簧向上顶起活动支座 ， 活动支座带动的带轮 ３ 往上移动 ， 使主 轴与带轮间 圆皮带保持适 当的张紧度 。当主轴 向下移动时 ， 在带轮 ６ 和带轮 ４ 、 ５ 通过 圆皮带 ， 对带轮 ３ 施 加向下的拉力 ， 使联 动轴和活动 支座一起 ． 沿滑柱 向下 滑动压紧弹簧 ， 令主轴与带轮 间圆皮带保持适 当的张紧度。 ３ ） 电动机 中心线位 置一般与 （ 将 主轴调至上下行程 中间位置时 ） 带轮 ２ 、 的３ 所 处位置 的轴心一致 。 当活动支 座带动带轮 ２ 、 ３ 上下滑
设计说明书
目录1.1雕刻机的发展历史..............................................1.1雕刻机的基本知识..............................................1.2数控雕刻机的简介...........................................1.2.数控雕刻技术的产生............................................1.2数控雕刻机的特点...........................................1.2国内研究状况及其发展趋势..................................第二章.微型数控雕刻机的总体结构设计2.1设计前的调查分析....................................2.1.1项目背景................................................2.1.2问题描述...............................................2.1.3功能需求分析..........................................2.1.4设计思想及其设计原则................................2.2雕刻机的机械结构..............................2.2.1雕刻机的工作原理.................................2.2.2雕刻机总体布局的基本要求........................2.2.3总体结构设计..................................第三章.微型数控雕刻机的传动系统设计计算与选型第一章.引言1.1雕刻机1.1.1雕刻机的发展历史在1938年，世界第一台手动雕刻机在法国诞生。
基于嵌入式的数控雕刻机控制系统设计
理 器与 Ｆ ＧＡ相结 合来取 代上述单 片 Ｐ
机 与 工 控 机 的 联 机 控 制 ，以 Ｗ ｉｄ ｗｓ ｎｏ
ＣＥｎ ｔ 作 系统 为 平 台 ，由 ＡＲ 完 ．ｅ 操 Ｍ 成速 度 控 制 ，Ｆ ＧＡ完 成轨 迹 控制 。 Ｐ 在轨迹控制 中结合了步进 电机 的转矩 －
频 率特 性 ，使 电机 的轨迹精 确而且 平
■ 电子科技大学空天科学技术研究院 李 光学 李辉
言
随着科学技术 和制造技 术的不断
底 摆脱 了对 工控机 的依赖 ； 通过控 制
（） 理 器 （ ＲＭ９ ：作 为 控 １处 Ａ ）
键 盘设置不 同的脉 冲当量及 电机运 行 制 器 的 处 理 器 ， 在 ＡＲ 上 移 植 了 Ｍ
发 展进 步 ，数字控 制 的雕 刻机 渐渐成 为雕刻 行业 的专用工 具。数控雕 刻机
路中。
图２ 系 统软 件 结构 图
软 件 系统
系统的软件 选用 了嵌 入式实时 多 任 务 操 作 系 统 Ｗｉｄ ｗ ．ｅ。 根 ｎ ｏ ｓＣＥｎ ｔ
据雕 刻机控制 系统 的需求 ，系统任 务
模块 可 以分 为 ： 人机 界面 模块 ，ＵＳ Ｂ 接 口模块和 雕刻控制 模块 。其 中人 机 界面模块包括 Ｌ Ｄ显示和键盘指令的 Ｃ 读取 ； 通过 Ｕ Ｂ接 口模块读取原始设 Ｓ 计数 据 ； 雕刻 控制模 块对读 取的数 据 分析计算后完成速度控制和轨迹控制 。 软件结构 图如图 ２所示 。
目前 市场上 的数控雕刻机 控制器
硬 件 平 台所 用 的微处 理器 主要 包括 ：
接 口 电路 等 ； 嵌入式 软件 主要包括 启
以 ８位 单片机 为 内核 ，这类产 品的价 格 低廉 ，设计 比较简单 ，但是有 功能 单一 、 性能差 、效率低 、 存储容量小 、 独立工 作能 力较弱 、实用性 能不强 、
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。
小型数控雕刻机设计制作
适应新形式下的数 控专业一体化教学 改革
设计制作 小型数控雕刻机
1、图纸设计
二、小型数控雕刻机设计与制作过程
2、零件加工
4、组装调试
视 频
1、实训内 容丰富：
设备
机械部件 的加工作 为学生的 实训课题 包含了钻 孔、铰孔、 攻丝、外 形铣削、 型腔铣削 等数控铣 床大部分 实训内容。
实验实训设备：
项目编号：1006
小型数控雕刻机设计与制作
----用于数控加工专业数控铣（加工中心）一体化教学
目录
一、小型数控雕刻机开发背景 二、小型数控雕刻机设计制作过程 三、小型数控雕刻机特色与创新
一、小型数控雕刻机开发背景
以往实训课题：
1、过多的注重知识点的整合， 学生加工完成的工件，实用价值不 高，与企业实际生产脱节；
三、小型数控雕刻机的特色与创新
2、与企业 生产无缝 对接：
从设备 的设计加 工到组装 调试，完 全按照企 业生产流 程进行， 让学生提 前感受企 业的生产 模式；
三、小型数控雕刻机的特色与创新
3、制作完成的设备可用于理论课堂教学：解决了大型机床无法进
课堂的问题；
4、设备制作成本低廉便于推广：制作成本在2000元左右；Leabharlann 三、小型数控雕刻机的特色与创新
5、设备分机械和电气两部分，实现了机和 电的有机结合； 6、学生通过对设备的设计加工、组装调试， 加深了对机床结构和工作原理的理解；
谢谢观看，请多指教
数控雕刻机项目计划书
数控雕刻机项目计划书项目计划书项目名称：数控雕刻机项目计划1. 项目背景和目标：数控雕刻机是一种通过计算机控制操纵刀具进行雕刻的机器设备。
目前，该技术在木雕、石雕、金属雕刻等领域有着广泛的应用。
本项目的目标是开发一台高效、精准的数控雕刻机，并将其推向市场，以满足客户对雕刻技术的需求。
2. 项目范围和需求：2.1 机械部分：设计和制造机器结构，包括底座、工作台、丝杠传动系统等。
2.2 控制系统：开发数控系统，包括运动控制、刀具选择和操作界面等功能。
2.3 软件系统：开发对应的雕刻软件，实现设计文件的导入和转化为机器指令。
2.4 测试和验证：对整个系统进行功能测试和性能验证。
2.5 售后服务：提供技术支持和维护服务，确保雕刻机的正常运行。
3. 项目计划和时间表：3.1 需求分析和设计阶段：预计耗时2个月，包括用户需求分析、机械设计、控制系统设计和软件设计。
3.2 制造和组装阶段：预计耗时3个月，包括机械部分的制造和组装、控制系统的调试和软件系统的开发。
3.3 测试和验证阶段：预计耗时1个月，对整个系统进行功能测试和性能验证。
3.4 售后服务：项目完成后提供至少1年的售后服务，包括技术支持和维护服务。
4. 项目资源和风险管理：4.1 资源管理：确保项目能够按时按质完成，合理分配人力、物力和财力资源。
4.2 风险管理：项目中可能会遇到技术难题、供应链问题等风险。
我们将制定相应的应对措施，确保项目顺利进行。
5. 预算和财务计划：5.1 预计项目总成本为100万人民币，包括设备采购、人员工资、开发成本等。
5.2 预计项目总收入为150万人民币，包括销售收入和售后服务收入。
5.3 预计项目回收期为2年。
6. 关键成功因素和控制指标：6.1 关键成功因素：高效、精准的数控雕刻机，满足市场需求。
6.2 控制指标：项目按计划完成、产品性能达标、项目成本控制在预算范围内。
以上为数控雕刻机项目计划书的主要内容，目的是明确项目的背景、目标、范围、计划和风险管理等方面的内容，为项目的顺利实施提供一个指导和参考。
数控雕铣机总体设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)示教型雕铣机设计The design of teaching-based carving andmilling machine学生姓名学院名称专业名称指导教师20**年5月27日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。
数控雕刻机设计毕业论文
数控雕刻机设计毕业论文一、引言数控雕刻机是一种运用数控技术进行雕刻加工的机器设备，具有高精度、高稳定性和高效率的特点。
随着社会的快速发展，数控雕刻机在装饰、艺术、制造等领域的应用越来越广泛。
本篇论文旨在设计一台功能全面，性能稳定的数控雕刻机，以满足不同工作需求。
二、设计目标1. 高精度：设计一台具有高精度的数控雕刻机，使其能够精确地加工复杂的雕刻工艺。
2. 高速度：通过优化设计和改进加工技术，提高数控雕刻机的加工速度，以提高工作效率。
3. 稳定性：设计一台稳定性好的数控雕刻机，使其在长时间运行过程中能够保持较好的加工稳定性，减少故障率。
4. 操作简便：在设计过程中，考虑操作人员的使用习惯，优化雕刻机的用户界面，使其操作更加简便，减少操作难度。
5. 安全性：采用各种安全措施和保护装置，确保数控雕刻机的操作过程中不会对操作人员造成伤害。
三、设计原理1. 结构设计：（1）选用坚固耐用的机床底座，以提高整机的稳定性和减少振动。
（2）采用高精度的导轨和滚珠丝杠传动系统，以提高数控雕刻机的定位精度和运动平滑度。
（3）设计合理的工作台面积和夹持装置，以适用于不同尺寸和形状的工件。
2. 运动系统设计：（1）选用高精度的步进电机和伺服电机，以实现数控雕刻机在不同几何形状下的精确定位和运动。
（2）使用编码器或光电开关监测运动状态，以实时反馈和调整运动参数，保证加工精度。
3. 控制系统设计：（1）采用PLC或CNC控制器来控制数控雕刻机的运动和加工过程。
（2）设计用户友好的人机界面，便于操作人员使用和操作。
（3）设计自动化的加工流程，通过预设程序实现自动加工和批量加工。
四、设计流程1. 确定数控雕刻机的工作要求和技术指标。
2. 根据设计目标和原理，确定数控雕刻机的结构和运动系统。
3. 设计数控雕刻机的控制系统和用户界面。
4. 进行零部件的选材和设计，并进行相关的计算和模拟分析。
5. 制造和组装数控雕刻机的各个部件。
6. 进行实际测试和调试，验证数控雕刻机的性能和可靠性。
移动龙门式小型数控雕刻机Z轴和X轴的机构设计说明
目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)1.1雕刻机概述 (2)1.1.1雕刻机起源 (2)1.2数控雕刻机及其发展现状 (3)1.2.1数控雕刻机 (3)1.2.2研制雕刻机的目的和意义 (4)1.2.3数控雕刻机的特点 (4)1.2.4数控雕刻机的应用领域 (5)1.2.5我国数控雕刻机的发展现状 (5)2雕刻机的机械结构 (6)2.1雕刻机的工作原理 (6)2.2整体结构 (7)2.2.1雕刻机总体布局的基本要求 (7)2.2.2 影响雕刻机布局的基本因素 (7)2.2.3 坐标系的确定 (8)2.2.4三维雕刻机的机械结构 (9)2.3进给系统 (9)2.4进给系统 (13)3三坐标数控雕刻机的机械系统的设计 (14)3.1 设计参数的确定 (14)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 (16)3.3.2 主轴电动机的设计计算 (17)3.4进给运动系统的设计计算 (18)3.4.1 进给系统传动链的组成 (19)3.4.2滚珠丝杠副的设计计算 (19)3.4.3工作台进给电动机的设计计算 (22)3.4.4 工作台直线导轨副的设计计算 (23)3.5插补法 (23)4结论 (25)4.1总结 (25)4.2数控雕刻机的发展展望 (26)参考文献 (26)致谢 (27)移动龙门式小型数控雕刻机Z轴和X轴的机结构设计摘要：随着微电子技术和微型计算机的飞速发展，数控雕刻机的应用越来越广泛。
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。
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。
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。
简述数控雕刻设计和加工的流程
简述数控雕刻设计和加工的流程一、数控雕刻设计。
数控雕刻设计就像是一场创意大冒险呢。
咱先得有个想法，比如说想要雕刻个超酷的小动物造型，或者是一个很有艺术感的花纹图案。
在有了想法之后呀，就得把这个想法转化成能让数控雕刻机看得懂的东西。
这时候就需要用到专门的设计软件啦，像CAD这类的软件就超棒。
在软件里呢，我们可以精确地画出我们想要雕刻的形状。
这个形状的绘制可不能马虎哦，每个线条、每个弧度都得好好琢磨。
就好比我们在画一幅特别精细的画，一笔画错了可能整个效果就不对啦。
而且在设计的时候呀，还得考虑到材料的特性呢。
如果是比较软的材料，可能设计的雕刻深度就不能太深啦，不然容易把材料弄坏。
要是硬材料呢，雕刻的力度和速度可能都得调整调整。
这就像是给不同的小伙伴搭配不同的衣服，得根据他们的身材和气质来呢。
二、数控雕刻加工。
等设计完成了，就可以进入到加工环节啦。
加工前呀，得先把材料准备好。
这个材料得选得合适，就像我们做菜得选新鲜的食材一样重要。
把材料稳稳地固定在数控雕刻机的工作台上，可不能让它在雕刻的时候乱动哦，不然就全乱套啦。
然后呢，要把我们在设计软件里做好的文件导入到数控雕刻机的控制系统里。
这个过程就像是给雕刻机下达一个超级重要的任务指令。
接下来就是真正的雕刻啦。
数控雕刻机就开始按照我们设定好的程序，一点一点地把材料雕刻成我们想要的样子。
这时候呢，我们得在旁边好好看着。
虽然数控雕刻机很智能，但是也有可能出现一些小意外呢。
比如说刀具突然断了，或者是雕刻的过程中出现了一些小的偏差。
这时候我们就得像个小卫士一样，及时发现问题并解决。
在雕刻的过程中呀，还有一些小细节得注意呢。
比如说雕刻的速度和刀具的选择。
不同的雕刻内容可能需要不同的速度，太快了可能雕刻得不够精细，太慢了又会浪费时间。
刀具也是一样的道理，不同的形状和材质的刀具适合不同的雕刻任务。
就像我们化妆的时候，不同的刷子有不同的用途一样。
等雕刻完成了，我们就可以看到一个超酷的成品啦。
数控雕刻机Z轴进给系统设计PPT课件
(1)展现雕刻机的内部结构
装配体爆炸图
装配体工程图
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CAD平台下的二维装——制作螺旋传动的动画
Animator插件是一款与SolidWorks完全集成的动画制 作软件。它最大的特点在于能够方便地制作出丰富的动画效果， 以 演 示 产 品 的 外 观 和 性 能 ，第8增页/强共1客4页户 与 企 业 之 间 的 交 流 。
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谢谢您的观看！
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在X，Y方向上的导向件采用直线滚动导轨，其导向 精度可满足对工作台定位精度的要求。
滚动直线导轨
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• 第二阶段 典型零部件的设计及选择
(详细见毕业论文)
• 第三阶段 在SolidWorks平台下绘制零件图和装 配图
Z轴装配图 同努力成果)
总体装配图(本组同学共
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• 第四阶段 充分展现雕刻机的机械模块
• 二 具体要求 1. 所设计雕刻机总体上要满足：长×宽×高 控制在1350mm
×1050mm ×1750mm范围内；X向行程400mm，Y向行程500mm， Z向行程160mm。
2. 各向驱动采用500W交流伺服电机，1KW高速电主轴。电主轴为水
冷，冷却水水箱及泵内置于床身里。
3.刀柄直径最大为6mm，可以实现小进给量铣削。 4.能够制作空间在25×20×10cm内的软材料模型及模具，且能够进行
广告刻字。
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课题研究阶段
• 第一阶段 总体方案设计
1.雕刻机工作方式的选择 ：刀具只进行转动和垂 直方向的上下运动，而工作台进行水平两个方向上的 移动。
结构1 (√)
结构2
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