的精度都较低，在三维雕刻机上运用效果不十分理想。因此，要实现三坐标控制三坐标联动，使之能够兼顾雕刻的速度和精度，就需要种新的插补算法。所示，三方向由点到点同时走个步进，即直接由点移动到点。图几种算法方式简图本设计中，采用的是基于算法的直线脉冲增量插补方法，在三维情况下生成空间直线。其基本原理如下设直线的起点坐标为终点坐标为,,,,,并设。由于方向坐标增长最快，我们把轴作为基本轴，每次循环方向都增长个步长，而，的情况要通过计算来确定。如图所示，,为直线上个点，,为直线上第个点，其中，,,,,图设所对应的空间网格点的坐标,,是由,经圆整理出来的由算法可知道,如果令,则有,,,,,,,,由表达式可知,,定为图中点,中的个。有计算的公式可知,,当时，,,当时，,,,,当时，,当时，,这就是新型的插补方法，用该算法对空间由线的直线插补取得了良好的效果。无论是在插补速度上还是在插补精度上都具有明显的优势。它在确保加工精度的前提下使用性，提高了运算的效率和雕刻机雕刻的效率，从而大大地提升了雕刻机的性能。在插补运算过程中，运用给出的公式进行计算。结论总结数控雕刻机技术广泛应用于模具模型工艺品印刷电路板的制作和广告。本文介绍了研究了数控雕刻机的功能结构和组成。在深入分析目前国内外数控雕刻机的现状，数控雕刻机的控制结构与原理的基础上提出了本数控雕刻机的总体设计方案，并进行了主传动系统的计算。三维机械雕刻机总体上满足设计的要求，在机械本体部分结构紧凑安全方便，各部分的零件通用性较好，易于保养或维修。切易于操作，具有很大的可行性。本文对三维雕刻机的插补算法进行了选择，屏除了过去传统的插补算法，采用了种新型的插补算法，保证插补速度和插补精度，提高了雕刻机的效率和性能。数控雕刻机的发展展望数控雕刻机作为制造业个有力工具，有着非常广阔的发展前景，随着计算机技术电机技术机械技术等各个科学技术的发展，数控雕刻机的功能将日益强大，性能将更趋稳定。雕刻机发展趋势总结如下更加精密控制部分和机械部分精度的提高将极大地提高雕刻系统的精度，控制部分将向闭环伺服方向发展，通过反馈调整做到误差补偿，从而可以大幅度提高精度，机械部分将采用更高精度的滚珠丝杠和驱动电机，同时装配工艺的提高也将进步提高系统的精度。更加高效高性能运动控制技术如技术位单片机等的发展，驱动电机性能的提高，刀具性能的提高，采用规范的软件开发技术等等，都将会推动数控雕刻系统向着高速高效高可靠性的方向发展。利用移动通讯技术和网络技术飞速的发展，数控雕刻机将朝着数字化，网络化的方向发展。参考文献孟少农机械加工工艺手册第册北京机械工业出版社,孟少农机械加工工艺手册第二册北京机械工业出版社孟少农机械加工工艺手册第三册北京机械工业出版社徐灏机械设计手册第三四五册北京机械工业出版社,张新义经济型数控机床系统设计北京机械工业出版社王爱玲现代数控机床结构与设计兵器工业出版社蔡厚道等数控机床构造北京理工大学出版社,文怀兴数控铣床设计化学工业出版社,李庆余等机械制造装备设计机械工业出版社曹甜东数控技术华中科技大学出版社,邱宣怀机械设计高等教育出版社刘仁家等机设计常用元器件手册北京机械工业出版社王运炎等机械工程材料机械工业出版社王兰美画法几何及工程制图机械工业出版社韩进宏互换性与技术测量机械工业出版社，陈日耀金属切削原理机械工业出版社，乐兑谦金属切削刀具机械工业出版社,齐占庆等电气控制技术机械工业出版社王先逵机械制造工艺学机械工业出版社,江耕华机械传动设计手册，煤炭工业出版社黄珊秋机械设计课程设计，机械工业出版社赵玉刚等数控技术机械工业出版社薄立浪基于的数控铣床改造机械工业出版社，李宏实用机床设计手册辽宁科学技术出版社，,致谢首先，对指导教师陈力航老师这么长时间的耐心的指导和孜孜不倦的教诲表示衷心的感谢,正是在陈老师的精心指导下，我才能顺利地完成了这次毕业设计。从设计开始，他就告诉我们，每个学生都应该通过毕业设计学习尽可能多的知识，而不是为了走走过程，而是使以前学过的知识得以运用。以前没有充分掌握的知识，通过这次毕业设计，应该变成自己的东西，把个人的潜力发挥到最高水平。学生在完成本论文的过程中，始终得到导师无微不至的指导关心帮助鞭策与激励。导师渊博的学识严谨求实的治学态度高度的责任心创新进取的精神以及严于律己虚怀若谷诚恳待人的高尚品德时刻教育着我，这些将是我最宝贵的精神财富，让我终生受益。在陈老师的帮助下，我们学到的不仅仅是书本上的和实践的知识，更重要的是从中学到了做人的原则和做事的方法，让我们更深地了解了集体这个词的含义。同时，我也要感谢我的同组同学，他们为我完成毕业设计提供了巨大的帮助，在此并致以诚挚的谢意。衷心感谢父母和所有亲人多年来给予我的无私关怀支持和鼓励。最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位老师表示衷心地感谢,横梁部分横梁由方向的丝杠和导轨，以及支架组成。横梁承载机头的重量，驱动机头动，容易弯曲变形，在结构仿真和运动仿真中是重要的分析对象机头部分机头部分由主轴组件，方向的丝杠和导轨，以及支架组成。丝杠驱动主轴组的上下运动，主轴组件在加工过程中直接带动雕刻头的高速旋转运动。下面从雕刻机的功能角度，介绍下各部分的结构及设计。进给系统进给系统由伺服驱动电路伺服驱动装置机械传动机构及执行部件组成。它的作用是接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的工作台主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。数控系统的伺服进给系统与般机床的进给系统有本质上的区别，它能根据指令信号精确的控制执行部件的运动速度和位置，以及几个执行部件按定规律运动所合成的运动轨迹。下面介绍下雕刻机的进给系统的机械结构和电机驱动。雕刻机的进给运动方式如下工作台带动工件做方向的进给运动，机头沿方向横梁做进给运动，雕刻头在直流电机的带动下做高速旋转，并在方向做上下运动。刀具和工件的运动的合成就可以得到文字和图案的轮廓。机头沿方向的丝杠左右运动，实现雕刻宽度如下图所示图雕刻机方向进给图工作台沿方向的丝杠前后运动，实现雕刻长度,如下图所示图雕刻机方向的进给图机头沿向的丝杠上下运动，实现雕刻深度。各个传动链中均采用丝杠螺母传动副，保证了运动的传递平稳和结构的紧。丝杠端通过联轴器与电机轴相联，由步进电机驱动丝杠，将旋转运动转化为直线运动。另端采用轴承为支承。步进电机的旋转方向和转速，由指令脉冲决定。指令脉冲数就是电动机的转动步数，即角位移的大小。只要改变指令脉冲频率，就可以使步进电动机的旋转速度在很宽范围内连续调节。它具有以下特点位置控制功能可预先发出具体的脉冲数量，从而得到需要输出的角度。无极调速功能可根据发送脉冲的速度，得到需要的电机的转速。正反，急停及锁定功能通过对系统的高低电平控制，得到正反旋转的效果，在电机锁定情况下电机绕组中存在电流，外部没有要求旋转的电脉冲，仍有静止力矩的输出。低转速及高精度位置功能通过对脉冲速度的控制，可直接得到极低的转速而不需要通过齿轮箱的过渡，从而避免了功率的损耗和角度位置的偏差。长寿命不需要像普通的直流电动机通过电刷和换相器换相，从而减少了摩擦，增长了寿命。如图所示图丝杠与电机轴的连接刚性联轴器用于丝杆与电机的联接，可提高两轴头连接的固定精度，如图所示。它的特点有可用于小型瞬间惯量小和高速转动的场合安装后无反作用力，而且维护简单提高丝杠的强度时，跳动不会受到影响依靠锁紧螺栓施加的摩擦紧固，无需键在高速转动时可保持平稳。导轨的主要功能是导向和承载作用。导轨使运动部件沿定的轨迹运动，从而保证各部件的相对位置和相对位置精度。导轨承受运动部件及工件的重量及切削力，在很大程度上决定数控机床的刚度精度与精度保持性。雕刻机的向和向丝杠两侧各采用对圆柱形导轨作为导向件，另外可以分担丝杠所承受的机头和工作台的重量。圆柱形导轨加工容易，导向精度高，可满足定位精度的要求。丝杠不承受径向载荷，为保证精度，采用两根导轨导向。的固定依靠步进电机的自锁来实现。圆形导轨两端通过螺钉固定在丝杠支架上，并与导轨套形成移动副。如下图所示图丝杠和圆导轨的支承方式各个传动链上的丝杠螺母与不同零件以螺钉固定连接，通过与丝杠的相对运动实现传动与工作台固定连接，相对于向丝杠运动向丝杠运动向支架固定连接，相对于与机头向丝杠运动与机头向支架固定连接，相对于向丝杠移动。主轴组件此处省略字。如需要完整说明书和设计图纸等请联系扣扣九七九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载,该论文已经通过答辩机床的总体布局确定考虑到降低雕刻机的制造成本，采用了结构简刚性单且较好的龙门移动式布局，如图所示。外形尺寸长宽高约为，主要结构有底座工作台龙门架向进给电动机向进给电动机向进给电动机主轴电动机雕刻机机身及电气系统部分组成。雕刻机在工作时，先将加工对象固定在工作台上，选择合适的刀具装夹在电主轴上，能够实现轴个方向进给运动由可编程序控制器实现自动控制，来完成工件的自动加工。向进给电动机向进给电动机主轴电动机机头向进给电动机立柱龙门架工作底座图雕刻机系统结构简图三坐标数控雕刻机的机械系统的设计本章详细介绍了广告型三维机械雕刻机机械部分的主要零部件，如主轴电动机步进电动机传动部件和支承部件的详细设计计算及选型过程。设计参数的确定由课题所给的设计参数，结合广告型三维机械雕刻机的总体设计方案，初步确定该雕刻机机械部分的主要参数，如表所示。表机械设计参数表项目参数单位主轴最高转速最大进给速度工作台总行程主轴总行程主轴总行程定位精度脉冲当量使用寿命切削力切削扭矩和切削功率计算三坐标数控机械雕刻机的加工对象主要是针对非金属材料和铝合金材料的雕刻加工。这些材料具有较高的强度和良好的塑性。用硬质合金直柄立铣刀,和高速钢标准麻花钻在铝板上进行铣削和钻削，分别进行切削力切削扭矩和切削功率的计算。根据三维机械雕刻机的加工范围和使用功能及在实际生产过程中不同的切削方式所使用时间的分配，经过统计，大致可将切削方式分为强力切削切般切削雕精细切削刻和快速进给四种方式。铣削力扭矩和功率的计算选用的铣刀是整体硬质合金直柄立铣刀，通过查阅孟少农主编的机械加工工艺手册，得到表左侧的经验公式，代入已知参数进行简化，可