立式數(shù)控雕刻機設計【11張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

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立式 數(shù)控 雕刻機 設計 數(shù)控雕刻機 cad圖紙 畢業(yè)論文 立式數(shù)控雕刻機設計
資源描述:

立式數(shù)控雕刻機設計【11張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

34頁 14000字數(shù)+論文說明書【詳情如下】

主軸套筒A4.dwg

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底座A2.dwg

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摘    要

隨著微電子技術和微型計算機的飛速發(fā)展,數(shù)控雕刻機的應用越來越廣泛。機電一體化廣泛地綜合了機械、微電子、自動控制、信息、傳感測試、電力電子、接口、信號變換和軟件編程等技術,并將這些技術有機的結合成一體,它是當今世界機械工業(yè)技術和產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢。三維機械雕刻機是一種典型的機電一體化產(chǎn)品,在廣告制作行業(yè)具有較大的市場前景。

本文簡要的介紹了雕刻機的起源和發(fā)展現(xiàn)狀,分析了國內外雕刻機的特點說明雕刻機的功能和使用范圍;詳細的分析了雕刻機的總體布局和結構方案,以及主運動和進給運動系統(tǒng)的選擇,以及“三維雕刻”插補法的選擇,分析和實現(xiàn)過程,實現(xiàn)雕刻系統(tǒng)的初步優(yōu)化。

本課題是在參考現(xiàn)有雕刻機的基礎上,設計一種機構尺寸比較大的數(shù)控雕刻機,適應比較大的工藝品的雕刻加工。

關鍵字:雕刻機,數(shù)控系統(tǒng),機電一體化,三維,插補法

Abstract

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.

 Keywords: Engraving plotter, numerical control system, mechatronics, 3D,and interpolation arithmetic.

目錄

摘    要 I

Abstract II

目    錄 III

第一章.引言 1

1.1雕刻機概述 1

1. 1. 1雕刻機起源 1

1.2數(shù)控雕刻機及其發(fā)展現(xiàn)狀 1

1.2.1數(shù)控雕刻機 1

1.2.2研制雕刻機的目的和意義 3

1.2.3數(shù)控雕刻機的特點 3

1.2.4數(shù)控雕刻機的應用領域 4

1.2.5我國數(shù)控雕刻機的發(fā)展現(xiàn)狀 4

第二章 雕刻機的機械結構 5

2.1雕刻機的工作原理 5

2.2整體結構 6

2.2.1雕刻機總體布局的基本要求 6

2.2.2 影響雕刻機布局的基本因素 6

2.2.3 坐標系的確定 8

2.2.4三維雕刻機的機械結構 8

2.3進給系統(tǒng) 9

2.4主軸組件 12

第三章 三坐標數(shù)控雕刻機的機械系統(tǒng)的設計 14

3.1 設計參數(shù)的確定 14

3.2 切削力、切削扭矩和切削功率計算 14

3.2.1銑削力、扭矩和功率的計算 15

3.2.2鉆削力、扭矩和功率的計算 16

3.3 主運動系統(tǒng)的設計計算 17

3.3.1主運動系統(tǒng)傳動鏈的組成 18

3.3.2 主軸電動機的設計計算 18

3.4進給運動系統(tǒng)的設計計算 19

3.4.1 進給系統(tǒng)傳動鏈的組成 20

3.4.2滾珠絲杠副的設計計算 20

3.4.3工作臺進給電動機的設計計算 23

3.4.4 工作臺直線導軌副的設計計算 25

3.5插補法 25

結論 28

總結 28

數(shù)控雕刻機的發(fā)展展望 28

參考文獻 29

致  謝 30

第一章.引言

1.1雕刻機概述

1. 1. 1雕刻機起源 

 雕刻可以追溯到遠古時期,母系氏族時期的半坡氏族的“人面網(wǎng)紋盆”便是雕刻的雛形。在我國北宋時期便發(fā)明了活字印刷,《夢溪筆談》有記:“其法用膠泥刻字,薄為錢唇,每字為一印,火燒令堅??一”。這里的刻字應屬于雕刻的范疇。隨著時代的發(fā)展,我國的雕刻藝術日益精深,玉雕、象牙雕、紅木雕、篆刻泥人雕等手工雕刻技術都可堪稱一絕。

 上世紀90年代至今,機械雕刻獲得了前所未有的發(fā)展。從最初的刻字機,刻章機再到三維雕刻機,制作工藝也日漸成熟,應用范圍也日漸廣泛。大到樓房建筑的裝飾,小到商店門前的招牌,乃至很多產(chǎn)品的標識銘牌,可謂雕刻的使用范圍無處不在。

 雕刻機(Engraving Plotter),顧名思義就是用機器代替人工進行雕刻的設備。

 1938年世界第一臺手動雕刻機在法國“嘉寶”問世,1950年“嘉寶”生產(chǎn)出世界第一臺真正意義的電動、可縮放比例的手動雕刻機。隨后美國、日本和法國等國也開始研制。20世紀90年代,隨著微電子技術的突飛猛進,直接推動微型計算機的急劇發(fā)展。微電子技術和微型計算機技術帶動整個高技術群體飛速發(fā)展,從而使雕刻機產(chǎn)生了質的飛躍。雕刻機完成了從2D-2.5D-3D加工的變革,功能完善、性能穩(wěn)定、造型美觀和價格合理成為雕刻機研制的基本要求。

1.2數(shù)控雕刻機及其發(fā)展現(xiàn)狀

1.2.1數(shù)控雕刻機

傳統(tǒng)雕刻加工業(yè)是一門技術性要求很高的手工技藝,雕刻品的質量完全取于雕刻師的技藝水平,所以生產(chǎn)的效率低、成本高,制品的隨意性強、一致性差,嚴重制約了雕刻行業(yè)的發(fā)展。這使得雕刻機的產(chǎn)生成為必然。雕刻機的功能決定了其使用范圍。從工藝上,雕刻可分為全自由度空間雕刻、三維立體雕刻和二維平面雕刻。其中,全自由度空間雕刻主要用于一些形狀復雜的工藝品結論

總結

1.數(shù)控雕刻機技術廣泛應用于模具模型、工藝品、印刷電路板的制作和廣告。本文介紹了研究了數(shù)控雕刻機的功能、結構和組成。在深入分析目前國內外數(shù)控雕刻機的現(xiàn)狀,數(shù)控雕刻機的控制結構與原理的基礎上提出了本數(shù)控雕刻機的總體設計方案,并進行了主傳動系統(tǒng)的計算

2.三維機械雕刻機總體上滿足設計的要求,在機械本體部分結構緊湊、安全方便,各部分的零件通用性較好,易于保養(yǎng)或維修。切易于操作,具有很大的可行性。

3.本文對三維雕刻機的插補算法進行了選擇,屏除了過去傳統(tǒng)的插補算法,采用了一種新型的插補算法,保證插補速度和插補精度,提高了雕刻機的效率和性能。

數(shù)控雕刻機的發(fā)展展望

    數(shù)控雕刻機作為制造業(yè)一個有力工具,有著非常廣闊的發(fā)展前景,隨著計算機技術、電機技術、機械技術等各個科學技術的發(fā)展,數(shù)控雕刻機的功能將日益強大,性能將更趨穩(wěn)定。雕刻機發(fā)展趨勢總結如下:

1、更加精密    

控制部分和機械部分精度的提高將極大地提高雕刻系統(tǒng)的精度,控制部分將向閉環(huán)伺服方向發(fā)展,通過反饋調整做到誤差補償,從而可以大幅度提高精度,機械部分將采用更高精度的滾珠絲杠和驅動電機,同時裝配工藝的提高也將進一步提高系統(tǒng)的精度。

2、更加高效   

高性能運動控制技術如DSP技術、32位單片機等的發(fā)展,驅動電機性能的提高,刀具性能的提高,采用規(guī)范的軟件開發(fā)技術等等,都將會推動數(shù)控雕刻系統(tǒng)向著高速、高效、高可靠性的方向發(fā)展。

3、利用移動通訊技術和網(wǎng)絡技術飛速的發(fā)展,數(shù)控雕刻機將朝著數(shù)字化、,網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。

參考文獻

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[25]李宏 實用機床設計手冊 遼寧科學技術出版社 1999

致  謝

首先,對指導老師這么長時間的耐心的指導和孜孜不倦的教誨表示衷心的感謝!正是在老師的精心指導下,我才能順利地完成了這次畢業(yè)設計。從設計一開始,他就告訴我們,每一個學生都應該通過畢業(yè)設計學習盡可能多的知識,而不是為了走走過程,而是使以前學過的知識得以運用。以前沒有充分掌握的知識,通過這次畢業(yè)設計,應該變成自己的東西,把一個人的潛力發(fā)揮到最高水平。學生在完成本論文的過程中,始終得到導師無微不至的指導、關心、幫助、鞭策與激勵。導師淵博的學識、嚴謹求實的治學態(tài)度、高度的責任心、創(chuàng)新進取的精神以及嚴于律己、虛懷若谷、誠懇待人的高尚品德時刻教育著我,這些將是我最寶貴的精神財富,讓我終生受益。在趙老師的幫助下,我們學到的不僅僅是書本上的和實踐的知識,更重要的是從中學到了做人的原則和做事的方法,讓我們更深地了解了“集體”這一個詞的含義。

同時,我也要感謝我的同組同學,他們?yōu)槲彝瓿僧厴I(yè)設計提供了巨大的幫助,在此一并致以誠摯的謝意。

衷心感謝父母和所有親人多年來給予我的無私關懷、支持和鼓勵。最后,向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝!

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