机械5

雕刻机是一种典型的机电一体化的产品，在各行各业都有其应用，具有较大的市场前景。使其简单实用是本设计的特点。本文针对多功能三轴雕刻机进行设计，首先概述了国内外对雕刻机现状的研究。在此基础上系统分析和制定了三轴雕刻机的总体方案、其次针对三轴雕刻机主传动系统进行设计和校核以及对三轴雕刻机进给系统进行设计。并对三轴雕刻机控制系统进行设计，制定了控制系统总体方案设计。最后进行了三维结构设计和二维图纸绘制。本次研究的雕刻机结构的主要优点是结构简单，刚度较强。对三轴雕刻机的设计和发展具有一定的参考作用。 目录 1绪论1 1.1雕刻机的概述与国内外现状1 1.2雕刻机的发展趋势2 1.3研制雕刻机的目的和意义3 2系统分析与方案的订制4 2.1三维雕刻机的设计参数4 2.2雕刻机总体方案选择4 2.3雕刻机运动系统方案设计7 2.3.1坐标系统的确定7 2.3.2主运动方案8 2.3.3进给运动方案8 3主运动系统的设计及校核10 3.1雕刻机切削力、扭矩和功率计算10 3.1.1铣削力、扭矩和功率的计算10 3.1.2三维多功能雕刻机的钻削力、扭矩和功率的计算10 3.2主运动系统的设计13 3.2.1主运动系统的方案13 3.2.2主轴电机的设计计算13 4进给运动系统的设计16 4.1Z方向进给运动系统设计16 4.1.1Z方向进给运动系统组成16 4.1.2滚珠丝杠副的设计计算16 4.1.3预定额定动载荷Cam 20 4.1.4Z方向进给电机的设计计算24 4.1.5联轴器的选择27 4.2X方向进给运动系统设计28 4.2.1X方向进给运动系统组成28 4.2.2滚珠丝杠副的设计计算28 4.2.3X方向进给电机的设计计算34 4.2.4联轴器的选择36 4.2.5X方向直线进给系统中的组成的部件导轨副的设计计算36 4.3Y方向进给运动系统设计38 4.3.1Y方向进给运动系统组成38 4.3.2滚珠丝杠副的设计计算39 4.3.3Y方向进给电机的设计计算43 4.3.4联轴器的选择45 4.3.5Y方向直线进给系统中的组成的部件导轨副的设计计算45 5三维雕刻机控制系统的总体方案设计48 5.1三维雕刻机的控制系统工作原理48 5.2控制系统总体设计49 5.2.1为系统提供动力源的步进电机的控制电路49 5.2.2变频器的控制电路49 5.2.3PLC的I/O分配表50 结论52 参考文献53 致谢55