设计简介
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。
关键词：雕刻机；数控系统；机电一体化
The structure design of the Z and X of the small mobile gantry CNC engraving plotter
Abstract:Along with the development of micro-electronics technology and microcomputer technology，engraving plotter 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.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.
Key words: Engraving plotter; Numerical control system; Mechatronics
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
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。
关键词：雕刻机；数控系统；机电一体化
The structure design of the Z and X of the small mobile gantry CNC engraving plotter
Abstract:Along with the development of micro-electronics technology and microcomputer technology，engraving plotter 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.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.
Key words: Engraving plotter; Numerical control system; Mechatronics
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
