三轴雕刻机工作原理

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数控雕刻机的工作原理及应用

数控雕刻机的分类数控雕刻机包括木工雕刻机、石材雕刻机、广告雕刻机、玻璃雕刻机、激光雕刻机、等离子雕刻机、激光切割机，但是基本都有着相似的特点。

就拿广告雕刻机来说，从功能上来看电脑雕刻机分为小功率雕刻机和大功率雕刻机两大类。

小功率雕刻机指的是雕刻电机功率较小的雕刻机（一般80-200W），由于其雕刻电机功率较小，每次只能应用于切削面较少的精细加工。

比如：胸牌、沙盘模型、工艺品表面加工等。

这类雕刻机无法进行大功率雕刻和切割。

大功率雕刻机是指雕刻电机功率在700W以上的雕刻机。

这类雕刻机不仅可以进行小功率雕刻，还可以进行大功率雕刻。

比如：制作水晶字、各类广告标牌、板材的不规则下料成型、人造石材的加工等。

因为其功率大，所以一次可以切下30mm厚的有机玻璃或者用成型刀进行大功率成型雕刻。

数控雕刻机的工作原理计算机数控雕刻机实际是一个三维数控系统，其工作原理如图所示：通用微型计算机内安装专用的设计排版软件进行图形、文字的设计、排版，自动生成加工路径信息，通过USB接口或其他数据传输接口将刀具路径数据传输给单片机，数控系统接收刀具路径数据，完成显示和用户交互等一系列功能后，用特定的算法将输入的路径信息转化为数控信息，控制器把这些信息转化为驱动步进电机或伺服电机的信号（脉冲串），控制雕刻机X,Y,Z三轴的走刀。

同时进行铣削，即可雕刻出在计算机上设计的各种平面或立体的图形文字，实现雕刻自动化。

数控雕刻机的应用领域1.广告及礼品制作业，用于雕刻各类双色板标牌、有机玻璃、三维广告牌、双色人物雕像、浮雕奖章、有机板浮雕、立体门头字等。

2.模型制作业，制作沙盘模型、房屋模型等。

3.模具制作业，雕刻纽扣浮雕模、印刷烫金模、注塑模、冲压模、鞋模等。

4.木器业，用于浮雕图案设计及制作。

5.印刷电路板新产品开发中的电路制作，钻孔，铣槽等。

6.印章业，各类字体各类材料的印章雕刻。

7.电火花加工机床电极雕刻加工。

8.机械加工业，刻度盘及标尺刻度。

数控雕刻控制系统的原理

雕刻机的数控系统是一种轨迹控制系统。

从本质上讲，是以各运动轴的位移量为控制对象，使各运动轴协调运动的自动控制系统其基本工作过程为：首先通过雕刻软件将待加工的图形数字化，并生成加工路径信息，通过某种数据传输方式将加工路径信息传输给控制系统然后控制系统根据加工路径信息进行相应的运算及处理，生成控制命令并发送给各运动轴，使X、Y、Z三坐标轴、雕刻机主轴以及辅助动作协调运动，实现刀具与被加工工件的相对运动，自动完成加工。

由此即可雕刻出在雕刻软件中设计的平面、文字或立体图形，实现了自动化的雕刻加工。

硬件是系统运行的基础，是实现系统控制功能的必要载体，控制系统的优劣直接影响雕刻机的加工性能、工件的加工精度等诸多方面。

控制系统的硬件主要由主控制模块、进给驱动系统模块、主轴驱动模块、雕刻机电源模块以及辅助模块五大模块构成。

01主控制模块主控制模块是控制系统的核心部分，雕刻加工代码的分析处理、整个雕刻机系统的控制管理都由该模块完成。

因此，主控模块的处理速度直接决定着整个雕刻机控制系统的运行速度。

主控制模块主要有：以高性能通用CPU组成的工控板构成主控制模块、以高速运动控制芯片构成主控制模块、以APM处理器高性能单片机构成主控制模块、以PC+高速运动控制卡构成主控制模块以及以PC+模拟数控软件构成主控制模块。

02进给驱动系统模块目前雕刻机进给系统主要有步进电机驱动系统和交流伺服电机系统两种方式。

步进电机是将脉冲信号转换为角位移的执行元件，电机绕组每接收到一个脉冲，转子就会转过一个相应步距角，通过对脉冲数和脉冲频率的控制即可实现对步进电机的控制。

由于步进电机没有累计误差，且控制性能好，因此在数控系统中被广泛应用。

随着技术的不断发展，交流伺服系统逐渐发展成熟并越来越多的应用到数控系统中，它与步进电机在控制方式上十分相似，但实用性能和应用场合却有较大的差异。

03主轴驱动模块主轴驱动模块是数控机床的核心部件之一，其输出性能对数控机床的整体水平影响较大。

雕刻机的机构和工作原理

改进图，主要增加了沉孔，去掉了攻丝，改了主轴夹具本人是学电子的，3个星期前我对雕刻机几乎还一无所知，但是经一个星期的恶补终于弄清了雕刻机的机构和工作原理花了两个星期，我设计了一个用铝型材作为框架的雕刻机，反反复复的修改，现在感觉应该是可行了但我毕竟不是学机械的，不知道这样的设计合不合理，所以把它放上来希望能得到大家的宝贵建议SolidWorks 我只学了最基本的，很多模型我简化了，高手不要笑！整体图，与我的15寸本本的对比：总体尺寸466*436*485mm （包括露出的步进电机）行程XYZ：221*187*95mmZ轴至工作面板100mm（Z轴可降）说说我的设计想法吧，在开始设计雕刻机前我看了很多大神的帖子，从什么不懂的菜鸟，变成了一只稍懂了点皮毛的菜鸟。

因为我不是学机械的，不太会设计机械结构，上面的这些结构都是我凭经验还有借鉴了各位大神的结构，当然也加入了我的一些小创新。

最初的版本是打算全部用铝型材来做的，为什么采用铝型材呢？因为用它加工量最少，几乎不需要打孔，全部靠连接件和螺栓螺母连接，精度有保障，我手上有的唯一一个工具就是一把小电磨，很难用，而且宿舍的环境不适合买大家伙。

用铝型材来做雕刻机我搜集的比较不错的帖子：/thread-3696-1-1.html[url=[原创] 制作一台简易的微型雕刻机]/forum.php?mod=viewthread&tid=21023&extra=page%3D1%26filter%3Dtypeid%26typeid%3D19&page=1[/url]/thread-26537-1-5.html/forum.php?mod=viewthread&tid=3853170&extra=page%3D6%26filter%3Ddigest%26digest%3D1%26digest%3D1最开始我打算全部用铝型材拼出一台雕刻机，固定龙门，移动龙门都试过，谭利民的版本也试过，但我感觉他的做法需要打很多孔，而且有的还需要扩孔，所以他的版本我也放弃了。

cnc雕刻机工作原理

cnc雕刻机工作原理CNC雕刻机是一种通过计算机控制的机械装置，可以通过移动刀具在材料表面进行雕刻、雕塑等加工工作。

它的工作原理可以简要概括如下：1. 数字设计：首先，使用计算机辅助设计（CAD）软件进行设计。

在设计软件中，用户可以创建所需的图案、形状或文字等。

设计完成后，将其导出为计算机辅助制造（CAM）软件可读取的格式。

2. 制造路径规划：CAM软件将导入的设计文件转换成可执行路径。

路径规划包括确定刀具的移动路径、刀具的进给速度和加工深度等参数，并生成控制机器运动的指令。

3. 传输指令：CAM软件将生成的控制指令传输给CNC控制器。

CNC控制器是一种专门用于控制数控机床运动的计算机系统。

它接收并解析CAM软件生成的指令，将其转换为机器可以理解的信号。

4. 控制运动：CNC控制器通过驱动系统控制CNC雕刻机的各个轴向运动。

CNC雕刻机通常具有X、Y、Z轴，分别代表水平、垂直和尺寸的移动方向。

驱动系统通过电机或伺服电机驱动对应的轴向进行运动。

5. 加工材料：CNC雕刻机通过根据控制指令移动刀具在工作台上进行雕刻。

刀具可以是不同形状和尺寸的刀头，如V型刀、球头刀等。

刀具的运动由驱动系统控制，可以精确地定位和移动以实现所需的加工效果。

6. 完成加工：CNC控制器根据CAM软件生成的指令控制刀具的运动，实现对材料表面的雕刻加工。

加工过程中，CNC控制器可以实时监测刀具位置，调整刀具的进给速度和加工深度，以确保加工结果准确、精细。

总之，CNC雕刻机的工作原理是通过计算机控制和驱动系统的配合，将设计文件转换为刀具的运动轨迹，实现对材料表面的精确雕刻加工。

这种自动化加工方式具有准确性高、重复性好、效率高等优点，被广泛应用于工艺品制作、模具制造、雕塑艺术等领域。

数控雕刻机

数控雕刻机标题：数控雕刻机引言：在现代工业和制造领域中，数控雕刻机作为一种先进的加工设备，在雕刻、切割和雕琢等领域发挥着关键作用。

它通过计算机控制来实现雕刻，大大提高了工作效率和质量。

本文将介绍数控雕刻机的工作原理、应用领域以及优势。

一、工作原理数控雕刻机主要由机械部分和控制系统两部分组成。

机械部分包括主轴、刀具、工作台等，它们通过电机驱动实现各类运动。

而控制系统则由计算机、数控软件和控制器组成，通过预先编写的刀具路径指令来控制机械部分的工作。

在实际操作中，用户首先需要在计算机上绘制或导入需要雕刻的图形，然后通过数控软件进行路径优化，并生成相应的刀具路径指令。

然后，将指令上传至数控控制器，控制器将指令转化为电信号，并传递给各个电机，以控制机械部分的运动。

在加工过程中，刀具通过高速旋转和精确的运动，将图形精准地雕刻在工作材料上。

二、应用领域数控雕刻机的应用领域非常广泛，下面将介绍一些常见的应用场景。

1. 木工行业：数控雕刻机可以用来雕刻木质工件，如家具、门窗等，具有高精度和高效率的特点，可以实现复杂形状的雕刻需求。

2. 工艺品制造：数控雕刻机能够雕刻各种材质的工艺品，如石雕、金属雕刻等，可以实现精细细节和复杂形状的雕刻。

3. 模具制造：数控雕刻机在制造模具方面有着广泛应用。

它可以通过刀具的高速旋转和精确运动来加工模具的零件，提高制造效率和精度。

4. 广告行业：数控雕刻机可以用来制作各种广告标牌、字体等，具有高精度和高效率的特点，可以满足广告行业对于大批量、高质量的需求。

5. 医疗器械：数控雕刻机可以用来加工医疗器械的外壳和零部件，提高生产效率和质量。

三、优势数控雕刻机相较于传统的操作方式具有许多优势，下面将列举几点。

1. 高精度：数控雕刻机能够通过精确的刀具路径和控制系统，实现高精度的雕刻，保证雕刻品质的稳定性。

2. 高效率：数控雕刻机具有快速的加工速度和自动化的操作流程，能够大大提高工作效率，节约人力成本。

雕刻机的工作原理

电脑雕刻机的工作原理及应用电脑雕刻机的工作原理及应用—1、电脑雕刻机由计算机，雕刻机控制器和雕刻机主机三部分组成。

工作原理：是通过计算机内配置的专用雕刻软件进行设计和排版，并由计算机把设计与排版的信息自动传送至雕刻机控制器中，再由控制器把这些信息转化成能驱动步进电机或伺服电机的带有功率的信号(脉冲串)，控制雕刻机主机生成X,Y,Z三轴的雕刻走刀路基径。

同时，雕刻机上的高速旋转雕刻头，通过按加工材质配置的刀具，对固定于主机工作台上的加工材料进行切削，即可雕刻出在计算机中设计的各种平面或立体的浮雕图形及文字，实现雕刻自动化作业。

2、应用：电脑雕刻机现已广泛应用于各行业。

在广告制作和建筑装潢业中，电脑雕刻机的使用是继电脑刻字制作后的又一次腾飞。

电脑雕刻机刻制的双色板制品的市场率越来越高，正进入流行期。

3、市场对展示标志的品质要求也越来越高。

有的制作要求非电脑雕刻莫属。

在美国，雕刻机的普及已如同复印机那样，成为许多大公司的必备办公用品，用于公司员工胸牌，座右铭牌等各类标牌的制作。

与传统方式相比，电脑雕刻机能更规范，更方便地制作出精美耐久的标牌图案。

由于非标加工和多品种，小批量，精细快速加工业务越来越多，而这些加工业务只有采用数控加工设备才能完成，电脑雕刻机是目前能满足上述要求的再廉价的高精度数控设备。

而且，各类装饰材料层出不穷，能用于雕刻的材料也越来越多，使得电脑雕刻机有了更大的用武之地。

4、在广告装潢业，今年来已大量采用电脑刻字，而电脑雕刻机的使用则刚刚开始。

电脑刻字仅能使用一种刀，加工材料也仅局限于纸和薄膜，只能简单的在纸上切割字及图形轮廓而已。

电脑雕刻机则可完成复杂的计算机控制铣削加工过程，可加工的材料数十种，使用的雕刻刀具达近百种，因此，电脑雕刻机的应用范围还将不断扩大。

5、电脑雕刻机是CAD/CAM一体化典型产品。

电脑雕刻机集编辑，排版，雕刻诸功能于一体，能方便快捷的在各种材料(如有机玻璃板，PVC板,ABS板.多层板，双色板，泡沫板，PCB印刷电路板，高弹性，低溶点类软质章料，橡胶，光导板，金属类，红木，柚木等硬质木材，大理石，汉白玉等。

雕刻机电气原理

雕刻机电气原理
雕刻机电气原理简介：
雕刻机电气原理是指雕刻机的电气部分的工作原理和相关知识。

雕刻机是一种利用电气信号控制刀具进行雕刻、切割等操作的设备。

它主要由电源系统、驱动系统和控制系统组成。

电源系统是雕刻机的能量供给部分，主要包括电源输入端、电源开关和电源输出端。

通过电源开关将电源输入端与电源输出端连接，为后面的电路提供所需的稳定电源。

驱动系统是雕刻机的动力传输部分，主要包括电动机和传动装置。

电动机通过电气信号的控制来驱动传动装置，从而实现刀具的运动。

控制系统是雕刻机的智能控制部分，主要包括控制器和传感器。

控制器是系统的大脑，通过接收来自外部的指令信号，转化为相应的电信号，再传输给驱动系统，从而控制刀具的运动。

传感器则用来感知雕刻过程中的各种参数，如速度、角度等，并将这些信息传输给控制器，以便它根据需要做出相应调整。

在雕刻机的工作过程中，控制器接收到指令信号后，会将其转化为相应的电信号，通过驱动系统驱动刀具的运动。

同时，传感器会不断感知刀具的位置和状态，并将这些信息反馈给控制器，控制器则根据这些信息做出相应的调整，以保证雕刻机的工作效果和精度。

总之，雕刻机电气原理涉及了电源系统、驱动系统和控制系统的工作原理和相关知识，通过电气信号的控制来驱动刀具的运动，从而实现雕刻和切割等操作。

我的课题三轴数控机床的轨迹控制原理

增 5、比较积分法量 6、最小偏差法插 7、目标点跟踪法
补 8、直接函数法
当量，但执行速度不很理想，在插补精度和运动速度均高的CNC系统中应用不广。 ●近年来的插补算法有改进的最小偏差法，映射法。兼有插补精度高
算 9、单步跟踪法
和插补速度快的特点。
法 10、加密判别和双判别插补法总的说来，最小偏差法插补精度
2.2.3偏差计算
y Fi>0P2 E
P1
Fi=0
P3 Fi<0
o
图9
x
对于偏差计算式Fi =Yi Xc –XiYc，包含乘法，不利硬件或汇编语言实现，所以采用递推算式来求取F值:
若Fi>=0，规定向 +X 方向走一步 Xi+1 = Xi +1 Fi+1 = YiXc –(Xi +1)Yc =Fi -Yc
Y
B B’
D
A
2
A’
1
C
O
X
图7
2.2逐点比较法第一象限直线插补
2.2.1偏差判断
设有一动点P(Xi,Yi); 终点坐标C(Xc,Yc)。
OP1斜率-OE斜率=Y1/X1-Yc/Xc=0
P1: Y1Xc-X1Yc=0
P2: Y2Xc-X2Yc>0
P3: Y3Xc-X3Yc<0 取偏差函数
Fi= YiXc-XiYc
插补有两层意思：一是用小线段逼近产生基本线型（如直线、圆弧等）；二是2用010基-11本-01线型拟合其它轮廓曲线宁夏。大学
用微小折线代
显诊替直线，肉眼示断看到还是直线。
y
H
G
E
CD F

雕刻机培训教程专业知识培训

一、雕刻机工作原理雕刻机由计算机，雕刻机控制器，雕刻机主机三部分组成。

二、雕刻机分类：1、木工雕刻机（主推产品）传动方式---齿条。

X，y轴齿条传动（y轴双电机）2、广告雕刻机：传动方式----丝杠。

XYZ三轴丝杆传动（Y轴单电机）3、石材雕刻机：传动方式---齿条。

XY齿条，z丝杠备注：设备也可根据客户的要求来定制机器，例如：多加机头（工作方式分联动和独立），雕刻尺寸，是否加旋转轴，龙门加高等。

三、雕刻机应用行业1、家居装饰：大面积板材平面雕刻、实木、板式家具雕刻、实木艺术壁画、实木门、橱柜门雕刻。

木制品行业：缝纫机台面、电器柜台面、体育用品器材。

乐器行业：可雕刻乐器三维曲面，外形切割2、广告行业：主要应用于模型、广告标牌和文字标志的制作，这些业务在雕刻工艺上相对简单，切割各类标牌、座标牌、胸牌、字模、字型，各类标志、商标等材料3、石材行业：大理石、花岗岩、墓牌等材质。

四、雕刻机构造组成：床身机构，主轴电机，传动方式，控制系统，驱动器，步进/伺服电机，导轨，变频器，泵，吸尘装置等1、床身：厚壁方管无缝焊接，床身经过失效处理，消除内应力，增加了稳定性。

市场上还有铸铁床身，台面铸造的，这个造价稍高横梁：分钢横梁和铝横梁，铝合金横梁（外观漂亮）2、主轴：一般广告机的主轴在1.5Kw-3kw间，木工机在3kw-4.5kw.工业型更大。

分类一种是国产，一种是意大利HSD主轴。

主轴电机是电脑雕刻机的重要组成部件，其性能对电脑雕刻机整机的性能至关重要：主轴品牌：常州顺通，靖江星辰，星轮（目前雕刻机行业称国内最好，名气较大）荣华（价位较高），都是水冷主轴，转速24000转，HSD（风冷主轴，转速18000）主轴功率：800W.1.5KW，2.2 KW，3 KW，4.5 KW.5.5 KW，根据加工工件来选择适合功率的主轴小细节需了解：精细加工主轴的特点是低噪音、高转速、高度，适合加工特别精细的工件，如印章、铭牌、胸牌礼品等。

精雕雕刻机

机械参数
雕刻机参数的修改：厂商参数修改，工作台行程：（根据机器型号而定）系统参数：在默认的基础上再将前四项都选中。电机参数：如果三轴全是丝杠传动的机器，驱动器是16细分的状态下，如果丝杠导程是10则电机参数为0.，如果导程是5则电机参数为0.；如果X、Y轴为齿条传动，Z轴为丝杠传动的机器，X、Y轴的电机参数都为 0.，Z轴参数根据丝杠导程来定，如果导程是10则电机参数为0.，如果导程是5则电机参数为0.。起跳频率：300Z 轴最大速度：此参数可以根据加工材料的硬度来设定，材料越硬数值应该越小。一般在1000-2500之间。单轴加速度：600弯道加速度：800
性能特点
配备进口双螺母丝杠。采用对断点记忆方式，保证可在意外(断刀)或隔天情况下加工。独特的多个工件加工原点的保存方式。大功率切割不仅使雕刻精细无锯齿，底面平整光滑轮廓清晰，。本机非常适合建筑模型，标识业，学校，企业事业单位使用用于玻璃雕刻，雕刻厚度在5MM以上
技术参数
X、Y轴行程:1300×2500mmZ轴行程:150mm平台尺寸:mm最大运行速度:15m/分最大雕刻速度:10m/分分辨率:0.01mm重复定位精度:0.05mm最大进料高度:200mm雕刻指令:G代码.软件运行环境:windows98/2000/xp功率 (不含主轴):0.75kw-10kw工作电压:AC220V/50Hz,AC380/50Hz主轴功率:3kw（选配2.2kw）主轴转速:rpm/min 工作方式:步进/伺服
应用行业
1.广告及礼品制作业：用于雕刻各类双色板标牌，有机玻璃、梵特石门牌、三维告示牌、装饰礼品、灯箱片双色人雕像、浮雕奖章、嵌墙式灯屋、光导板雕灯屋、有机板浮雕立体门头等。
2、模具行业：雕刻钮扣浮雕模，印刷烫金模、注塑模、吹塑模、冲压模、眼睛模等。 3、烟草行业：用于包装烟盒防伪标志，模板制作及卷烟字轮制作。 4、印刷电路板（PCB）品开发中的电路制作，钻孔铣槽等。 5、汽车工业：轮胎模具车灯模具及装饰品模具加工。6、造币业：印钞水印防伪模具及硬币模具制作。 7、包装业：箱包烫金，纸箱包装胶字模制作。 8、模型制作业：制作沙盘模型，房屋模型等。 9、制作各种员工胸牌、各类门牌、招示牌。 10、印章业：各类字体各类材质的印章雕刻 11、造船业：船舱板平面布置及标牌雕刻。

三轴数控操作说明十步搞定三轴雕刻1

三轴数控操作说明十步搞定三轴雕刻机特别提醒：首次使用请务必由熟练同学辅助操作，避免发生意外造成财产损失!1.用ArtCAM程序打开dxf文件，会弹出“新的模型尺寸”和“输入文件”，都选择“接受”即可。

最大化“二维查看”窗口。

2.找到左下角“刀具路径”标签，选择“二维刀具路径”下的“二维轮廓加工”3.在“轮廓加工哪一侧”点选“外”或“内”（一般选外）；在“结束深度”输入数值（=0.1mm+材料厚度）在“轮廓加工刀具”点击“选取”Metric Tools-Wood or Plastic-3D Finishing-end mill 1.2mm （注意刀具参数下切步距应大于材料厚度）在右侧二维查看窗口选中要雕刻的图形（变成紫色）（图形线框间距不要小于1.2mm）在“材料”位置点击“设置”材料厚度（默认3.0mm）在“计算”位置点击“现在”，正常情况闪现“偏置轮廓”。

点击“关闭”如果图形不封闭或重叠会出现“选项中同时包括开放和闭合矢量无法确定矢量方向”/“两个或多个已选矢量相互重叠”/“对当前刀具而言无刀具路径产生”。

此时点击左下角“助手”标签，找到“矢量编辑”下的“矢量诊断（绿色十字图标）”，选中所有图形，点击查找错误下的“查找”，出现绿色标记的地方可能存在错误，需要重新绘制该区域。

4.再次重复操作3，选择其他图形编辑路径。

5.在“刀具路径操作”选择“保存刀具路径”，将所有“已计算的刀具路径”添加到右侧“按单一文件保存刀具路径”，输入文件名并以“Camtech RESIN CMC3 MM（*.nc)格式”保存，关闭Artcam程序。

6.用NC studio程序打开并装载刚才保存的*.nc数控文件，点击右侧“自动”右击选择“编辑当前加工程序”:将第二行“G9S10”改为“G9S20000”并删去倒数第二行“G53Z0”及空格（记事本也可打开此文件，更改后保存即可）。

右击选择“保存并装载至数控系统”。

7.点击“加工轨迹”标签，选择“仿真（F8）”按钮，可查看铣刀加工的运动轨迹，并确定工作原点。

三轴钻机工作原理

三轴钻机工作原理
三轴钻机是一种用于地下工程施工的机械设备，它通过旋转钻杆和钻头进行钻孔作业。

其工作原理是利用电动机带动液压系统，通过旋转、提升和推进三个轴向的运动，实现钻孔作业。

三轴钻机的旋转轴是通过电动机传动液压泵，将液压油通过油管输送到液压马达，从而带动旋转钻杆和钻头旋转。

旋转钻杆是由多根连接而成的，其内部通过液压油管进行液压传动，使得钻杆能够实现旋转运动。

钻头则是通过钻杆的连接装置连接在钻杆末端，当钻杆旋转时，钻头也会随之旋转，从而实现地下钻孔。

三轴钻机的提升轴是通过液压油缸实现的。

液压油缸通过液压泵提供的压力，使活塞在油缸内上下移动，从而带动提升装置上下移动。

提升装置连接在钻杆上方，当液压油缸上升时，钻杆也会随之上升，反之下降。

通过控制液压油缸的升降速度和行程，可以实现钻杆的提升和下降，从而适应不同深度的钻孔需求。

三轴钻机的推进轴是通过液压马达实现的。

液压马达通过液压油泵提供的压力，驱动液压油缸推动钻杆前进。

液压油缸通过液压油管连接到钻杆的推进装置上，当液压油缸工作时，推进装置会向前推动钻杆，实现钻孔的推进。

通过控制液压油缸的推进速度和力度，可以适应不同地质条件下的钻孔作业。

三轴钻机通过旋转、提升和推进三个轴向的运动，实现钻孔作业。

其工作原理是通过电动机带动液压系统，控制液压油泵、液压油缸和液压马达的工作，从而实现钻杆的旋转、提升和推进。

三轴钻机在地下工程施工中具有高效、精确、安全等优点，是一种重要的施工工具。

小型龙门式三轴雕刻机

当代教育实践与教学研究一、引言雕刻机从最初的刻字机到三轴雕刻机、四轴雕刻机, 已经具有成熟的生产工艺, 它的应用越来越广泛。

市场上的雕刻机产品, 尽管性能较好, 但价格特别昂贵, 一般的雕刻机价格都在万元以上。

最近几年来,经我国科技人员的坚持努力,使得我国自主雕刻机品牌越来越多,例如上海的“啄木鸟”、南京的“威克”等等。

但这些国产的雕刻机,床身结构简单,控制器、数控系统等大都借鉴国外的技术,以步进电机细分驱动为主,加工精度也只能停在中等水平,大部分用于对精度水平要求较低的广告雕刻行业。

我们设计的小型龙门式三轴雕刻机，它的特点是机构简单、传动链短、精度较高;应用开环控制系统,对整体控制更简单、对调试、维护工作也会更方便。

二、总体方案设计雕刻机主要由主体框架、工作台、机械传动机构、数控控制系统等构成。

为满足结构简单、经济成本低的要求，同时保证雕刻机的加工精度，进给系统均采用步进电机开环系统，传动结构则采用具有摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副，运动导轨则采用直线式圆柱导轨；为保证雕刻机工作的平稳性，以及适应更高重量的加工工件的要求，雕刻机的工作台固定不动，依靠控制系统向步进电机发出信号从而驱动传动机构促使工作台与刀具产生相对位移，从而使刀具实现复杂轨迹行走。

机械传动机构由步进电机、滚珠丝杠螺母副、滑动导轨等组成，步进电机接收控制系统发出的脉冲信号，带动传动机构运动。

1．雕刻机的机械传动机构设计。

机械传动机构包括主轴、Z轴部件、X轴部件、Y轴部件几个部分：（1）主轴和Z轴部件：安装主轴电机、刀具，实现雕刻机的主运动和刀具在Z方向的抬刀和下刀；（2）X轴部件：安装步进电机、承载主轴和Z轴部件的重量，实现刀具在X轴方向的进给运动；（3）Y轴部件：安装步进电机，承载X轴部件的重量，实现刀具在Y轴方向的进给运动。

2．进给传动系统研制。

小型龙门式雕刻机采用丝杠传动，其主要功能是将旋转运动转换为直线运动。

丝杠传动系统采用双螺母预紧方式，搭配双边性滚动到导轨副，使螺杆负载均匀，减轻重量形变，X、Y轴工作速度相近，采用同种规格的丝杠传动系统，更容易实现雕刻机同步运动，方便后期雕刻机组装。

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。

三自由度小型雕刻机设计与制作设计方案

自由度小型雕刻机设计与制作设计方案我们设采用雕刻方式：雕刻刀具只做高速旋转和Z轴方向进刀、退刀运动，而丫轴带动工作台带动工件作丫轴方向进给运动，而X轴带动Z轴作X轴方向进给运动，这两个方向的基本运动方式如下：由步进电机转动螺杆，带动刀具和工件的相对移动、从而实现X,Y,Z轴方向近给运动。

在X,Y,Z方向上导向件直线导轨，其导向活动围满足加工工件的要求。

3系统结构雕刻机有电气控制部分和机械结构部分三部分组成，电器结构部分主要有控制计算机，信号接口部分与驱动控制部分。

计算机主要负责图形设计，位移计算, 控制信号输出，在整个系统中起到大脑的作用。

信号接口部分负责将电脑传来的信号进行分配，将信号分配给各个驱动电路（包括变频器，可以控制主轴转速）C 还可以控制主轴状态，例如如果主轴上安装是激光切割器，就可以完成激光切割的控制。

同时又接受限位开关，对刀开关的信号，把信号反馈给电脑。

在整个系统中相当于神经的作用。

驱动电路将信号放大，结合驱动芯片将位移信号输出给步进电机。

起执行器的作用。

机械部分主要有龙门架，工作台，丝杆，联轴器，导轨等部分组成。

4步进电机选用4.1步进电机特点及驱动方法位移驱动电机选用步进电机，考虑到系统为开环控制，选用57型步进电机，扭矩较大，在此负荷状态下一般不会造成失步。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

机械雕刻原理知识点总结

机械雕刻原理知识点总结一、数控雕刻机的原理数控雕刻机是一种采用数控系统控制的多功能机床，其工作原理是通过计算机预先输入设计好的雕刻图案，由数控系统控制机床按照预先输入的轨迹进行加工。

数控雕刻机的原理主要包括数控系统、机械结构和电气控制三个方面。

1. 数控系统数控系统是数控雕刻机的核心部件，它由计算机、数控器、伺服电机和控制电路等组成。

计算机用于输入雕刻图案和进行程序编辑，数控器则负责解释计算机输入的指令，将其转换成具体的运动控制信号发送给伺服电机，控制电路则用于完成电气信号的处理和传输。

数控系统的原理是将计算机输入的图形与伺服电机的运动轨迹相对应，通过数控器和控制电路实现运动控制，从而完成加工。

2. 机械结构数控雕刻机的机械结构由机床主体、运动部件和加工工具等组成，它的原理是通过机床主体提供的工作平台和固定夹具，使加工工具在运动部件的作用下按照预先输入的轨迹进行运动，完成雕刻加工。

运动部件通常包括伺服电机、滑轨、丝杠等，通过数字控制系统的控制，实现高速、精确的运动。

3. 电气控制数控雕刻机的电气控制是保证数控系统正常工作的关键环节，它的原理是通过数控系统对伺服电机进行精确的控制，保证加工工具按预定步距和轨迹进行移动，并实现高精度雕刻加工。

此外，电气控制还包括机械设备的启停、紧急停车、过载保护等功能，保障数控雕刻机的安全运行。

二、加工过程数控雕刻机的加工过程主要包括工件固定、刀具安装、加工参数设置和程序运行等几个关键环节。

1. 工件固定在进行数控雕刻加工之前，必须将待加工工件牢固固定在机床工作平台上，以确保在加工过程中不发生移动和晃动，从而保证加工精度和加工质量。

2. 刀具安装刀具的选择和安装是数控雕刻加工的关键步骤，根据不同的加工要求选择不同类型的刀具，并确保正确安装在机床的主轴上，以确保刀具的正常使用和加工效果。

3. 加工参数设置在开始加工前，必须根据具体的加工要求设置加工参数，包括切削速度、进给速度、切削深度、切削间隙等，通过数控系统进行输入和调整，以确保实现预期的加工效果。

Windows平台上三轴联动数控雕刻机的开发

个轴方向上的驱动采用步进电动机 , 传动装置采用丝杠 ———螺母传动副 , 并且在 Z 轴上配备一个雕刻电动机用以驱动高速旋转的雕刻刀具(雕刻头)。 2.2 数控雕刻机机械本体输入输出信号的控制
{
public :
DWO RD m methodId ; // 连接方式 ID
CString
3 雕刻监控程序
采用上述设计思想和技术在 Win9X 平台上编写的雕刻监控程序 , 其用户操作界面非常友好 , 并具有足够的实时性。该雕刻监控程序具有 G 代码文件接口。图 5 所示的是在文泰雕刻软件中编辑文字输出的 G 代码文件 , 直接输入到本数控雕刻监控程序中雕刻出来的样品。
= ye xe
,
Δz
= ze xe
(5)
式(5)表示 , 每经过一个单位时间后 , X 轴产生一
式 , 其缺点是不能实现多任务 , 而且用户界面不友好 ; 本文采用一种在 Win9X 下精度为微秒级的定时技术 , 在 Windows 平台上编写的雕刻监控程序具有足够的实时性 , 并且用户界面很友好 , 用户操作起来非常方便。
2 具体技术实现
2.1 机械本体设计数控雕刻机机械本体部分的结构示意如图 1 。三
机械本体的输出信号包括三个轴方向上的位置控制信号开关量信号昧冲肇匮圈2ic矶控制步进电动机晾理糸甄数控雕刻机对位控信号和驱动信号的输人输出控制可以利用pc机的并行接121pc机的打印机并行接口是一个通称该并行接口既可专门用于连接带有并行接口的打印机也可用来作为同与它的i0能力相匹配的任何设备实现并行输入输出的通用io接口
图 3 步进电动机进给脉冲间隔示意图
每个时间段内电动机转过的角度 θi 为常量 , 时间

雕刻机三轴驱动控制研究

编号:毕业设计开题报告书毕业设计中期检查表院(系)：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化2010年3月15日目录1. 绪论 (1)1.1雕刻机概述 (1)1.1.1雕刻起源与发展 (1)1.1.2研制雕刻机的功能 (2)1.2雕刻机的研制目标 (2)1.3研制雕刻机的目的和意义 (2)2.总体设计方案 (3)2.1 雕刻机总体方案 (3)2.1.1主要内容 (3)2.1.2总体布局 (3)2.1.3坐标系统的确定与雕刻机外观 (4)2.1.4数控系统 (4)2.1.5机械部分 (8)3.机械系统设计 (9)3.1设计参数的确定 (9)3.2切削力、切削扭矩和切削功率计算 (10)3.2.1铣削力、扭矩和功率的计算 (10)3.2.2钻削力、扭矩和功率的计算 (11)3.3主运动系统的设计计算 (11)3.3.1主运动系统传动链的组成 (11)3.3.2主轴电机的设计计算 (12)3.4进给运动系统设计计算 (12)3.4.1进给运动系统传动链的组成 (12)3.4.2滚珠丝杠副的设计计算 (13)3.4.3工作台进给电机的设计计算 (15)3.4.4同步带及带轮的设计计算 (16)4.控制系统设计 (17)4.1控制系统的硬件设计 (17)4.1.1主控部分 (17)4.1.2步进电机驱动系统 (18)4.2控制系统的软件设计 (18)4.2.1数据接收处理 (18)4.2.2三维插补运算 (19)4.2.3对刀功能的处理 (21)5.结论 (21)5.1总结 (21)5.2改进完善 (21)参考文献 (22)谢辞 (24)（）摘要：本文简要地介绍了雕刻机的起源和发展现状，从系统的观点出发，根据机电一体化产品设计的基本原理、关键技术和研制原则，应用相关技术进行有机的组织和综合，详细地分析了雕刻机系统的总体布局和结构方案、数控系统的运动方式，以及主运动和进给运动系统选择等。

分别进行了机械系统的设计和实现，包括主运动和进给运动的设计计算；控制系统的设计和实现，包括硬件选用、软件结构；以及“三维雕刻”插补算法的选择、分析和实现过程。