可达毫米，定位精度和重复定位精度都优于普通的数控机床的加工精度。 另外，它的加工范围大，性价比较高，能够普遍用于轻型金属构件的精密加工和模具型腔的曲面加工，也可以用来加工各类工艺品和非金属制品。 目前，虽然数控雕刻机的技术已经相对比较成熟，生产的产品性能也日渐趋于稳定。 但是般都体积庞大，结构复杂，价格昂贵。 本课题研究的数控雕刻机是种小型三轴联动定梁式数控雕刻机床。 它可以完成般的轻型零件及电子电路板的加工，也可以进行透刻轮廓等加工。 该机床具有占地面积小，加工幅面较大等特点。 根据数控雕刻机的自身特点，可以将其分为机械系统数控系统和软件系统，本文着重研究机械系统设计过程。 完成数控雕刻机机械结构总体方案设计及零部件的选型计算结构强度校核，并绘制装配图和零件图纸。 国内外研究状况及其发展趋势伴随着模具业广告招牌业家具制造业的发展日趋扩大，尤其在模具行业中对零件无锡太湖学院学士学位论文表面的加工，要求不断提高。 再加上电火花加工存在不足，近年来数控雕刻机在国内有了突破性的发展。 雕刻机相对于般加工机床有着技术上的优势，而且它的价格合理，现已成为了市场上电子零配件的制造五金产品家具制造小型精密模具制造等行业加工机床工具。 另外，数控雕刻机也逐步被投入如大功率铝基板金属电极美术工艺礼品眼镜框架加工等领域。 由于数控雕刻机的应用领域日益拓展，它的市场规模也不断扩大。 根据罗百辉的调查显示，年，数控雕刻机被用于模具加工家具制造行业还是小批量，是它导入市场的阶段。 随着数控雕刻机技术的不断成熟和价格趋于合理，其性价比逐渐得到业界的认可，市场快速扩大。 进入年我国数控雕刻机产销量突破台，产值超过亿元，标志着国内数控雕刻机产业进入高速成长期从年，在模具加工家具与五金制造等行业需求继续快速增长的同时，由智能手机平板电脑电子书等带动的消费类电子零配件制造业的需求异常突起，推动数控雕刻机行业迅速发展，年国内数控雕刻机产量已突破万台。 随着下游各应用领域对产品加工过程中的高精密高效率低耗能低耗材的要求不断提升，数控雕刻机自身技术不断成熟，下游新兴应用领域不断涌现，国内人工成本的不断增长，原有老旧设备的更新换代等等，都将对数控雕刻机次设计共绘制图纸折合共张，图纸信息如下表序号图号图纸名称图符定梁式数控雕刻机装配图轴承座零件图轴承座零件图丝杠支承滑块零件图向滑板零件图衬套零件图主轴轴套零件图主轴端盖零件图向导轨零件图示意图电主轴结构图示意图横梁导轨布局示意图示意图工作平台结构示意图示意图机床初步布局示意图编号无锡太湖学院毕业设计论文题目定梁式数控雕刻机机械结构设计信机系机械工程及自动化专业学号学生姓名指导教师职称副教授职称年月日无锡太湖学院本科毕业设计论文诚信承诺书本人郑重声明所呈交的毕业设计论文定梁式数控雕刻机机械结构设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计论文中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计论文不包含任何其他个人集体已发表或撰写的成果作品。 班级机械学号作者姓名年月日摘要当今世界，现代化工业技术飞速发展，日新月异。 在机械制造领域，人们对于机械零件加工的质量精度和效率等的要求也越来越高。 因此，对于加工零件所需要的机床的跟新换代也与日俱增。 在此趋势的推动下，数控机床的结构优化改造设计变得非常重大。 大批的数控机床正如雨后春笋般进军机械制造业。 比如数控雕刻机在模具加工电路板以及广告招牌等领域发挥着重要作用。 本文主要调查和研究了定梁式数控雕刻机在国内外发展状况以及其在未来制造业的前景，并对数控雕刻机的结构做了研究和优化设计，主要包含了数控机床的总体布局方案设计机床主传动系统设计电主轴或电机直联传动结构机床进给运动系统导轨及滚珠丝杠的结构设计相关滚珠丝杠的计算选型及校核轴承和电机的计算及选型，最后利用绘图软件绘制了机床的总装配图部分零件图及相关结构示意图。 关键词数控雕刻机电主轴导轨滚珠丝杠研究状况及其发展趋势雕刻机机械系统设计的主要技术指标雕刻机总体布局方案设计数控雕刻机布局要求及影响因素数控雕刻机总体结构布局数控雕刻机结构的改良对比工作台的结构设计本章小结主传动系统的方案设计主运动传动系统设计电主轴电主轴的介绍电主轴的结构及其优点电主轴的安装本章小结机床进给系统方案设计进给传动系统选择进给传动系统的要求进给传动系统的基本形式以上几种传动方案的简介和比较滚珠丝杠系统滚珠丝杠副的选择滚珠丝杠支承结构支承轴承的选择滚珠丝杠副的制动装置步进电机与进给丝杠的联结结构滚动导轨的安装定位本章小结主传动及向进给系统部分零件计算和校核主传动零部件计算及校核主轴参数设计主轴系统铣削力的计算滚珠丝杠副参数的计算选择滚珠丝杠副的强度校核伺服电机参数计算和型号选择向进给系统零部件计算及校核向丝杠的选型及校核丝杠轴承的选择及计算本章小结展望和结论致谢参考文献附录定梁式数控雕刻机机械结构设计绪论数控雕刻技术的产生早在二十世纪中叶以前，人们对于零件打孔和铣削的加工手段主要是靠人工作坊式的手动和半自动的金属冲钻压等机床设备。 不但厚重笨大，而且性能差速度慢功能少效率低。 自从年代初以来，就工业发达国家的许多印刷电路板加工设备设计而言，为了使产品具有强劲的市场竞争力以满足人们的要求，生产厂家纷纷投入了较大的人力物力和财力，就加工设备的设计过程中存在的问题做了深入研究，最后在年代初获得了较大的成果。 随后雕刻机雕铣机加工中心等系列数控机床便如雨后春笋般应运而生。 跟据相关资料载述，世上首台机床的问世，是年在芝加哥机床展览会上出现的，而针对于工业加工的机床大概晚于纯金属切削加工机床年左右，它是年代初期出现的，从此便开创了数控雕刻技术的新纪元。 本课题研究的内容及意义目前，数控雕刻机主要是用于各类材料的文字雕刻印刷电路板的制作各类印章铭牌的制作艺术浮雕及小型模具加工如冲压模五金模塑料模玻璃模以及零件的精密雕刻。 由于模具产业和美术品制造业的日益发展，纵观全球，市场上对于数控雕刻机的需求逐步扩大，首先是相对高端的数控雕刻中心，其需求量最为庞大。 数控雕刻机已成为模具制造行业必不可少的加工机床装备。 数控雕刻机的机械加工精度高刚性强，它的数控系统还拥有抗干扰特性，是含有高新科学技术的种加工设备，其机电体化水平先进。 同时，它价格适宜，被认为是低投入高回报的类加工机床。 就当今制造类行业来讲，尤其在复杂型腔模的精细目录摘要目录绪论数控雕刻技术的产生本课题研究的内容及意义国内负载转矩的计算外力转矩计算如下式其中为外作用力，取其值为将其代入式得到将其换算为电动机的负载转矩如下式其中代表传动效率，电动机和滚珠丝杠的联结采用弹性联轴器过渡，取其值。 即电动机旋转速度的计算所需电动机旋转速度的计算如下式其中无锡太湖学院学士学位论文代表电动机所需要的转速，单位为代表主轴系统的进给速度单位为，取代表滚珠丝杠的导程，单位为，取代表减速比，由于没有减速器，可取。 将其代入式得到电机的选定规定选用的电动机转子惯量要大于负载的。 即选定电机为台达部分参数如下规格低惯量型功率额定转速瞬时转矩额定转矩电动机惯量向进给系统零部件计算及校核向丝杠的选型及校核计算丝杠最大动载荷电机的选定滚珠丝杠的直径滚珠的列数和圈数应按当量动载荷选择。 丝杠的最大载为切削时的最大进给摩擦力。 最大进给力设定作为粗略的估计，最大切削力取为最大背向力为所以丝杠最大载荷计算如式丝杠的最小载荷为摩擦力如式丝杠平均载荷如式定梁式数控雕刻机机械结构设计平均设定最大进给时，滚珠丝杠的转速为最小进给时，其值为，则丝杠平均转速为平均。 丝杠的平均工作寿命取。 取，。 平均则丝杠的当量动载荷如式平均滚珠丝杠副选型查样本，选择型滚珠丝杠副。 其额定动载荷。 ，符合要求。 丝杠，导程为。 预加载荷，远远大于最大载荷的。 滚珠丝杠精度为级。 稳定性校核发生失去稳定性的临界负载计算式如式稳定性安全系数如式即该丝杠稳定性满足要求。 丝杠轴承的选择及计算此向滚珠丝杠采取端固定，另端简支的方式。 固定端采用时间对我们细心指导，耐心讲解和检查。 指点我们改正了设计之中的差错和不足。 记得题目刚定下来，老师就指导我们去图书馆查相关资料，这为以后论文的顺利进行奠定的重要基础。 其次，还要感谢我们小组的同学们，在设计中对论文些问题相互探讨研究，互相帮助。 定梁式数控雕刻机机械结构设计参考文献张星龙印制线路板发展趋势及生产中的先进技术电讯技术李辉型数控雕刻机的研制现代制造工程张雷高速铣削力学模型煤矿机械杨向东高速精密数控雕铣机结构分析与优化广州广东工业大学,何松尧工业用钻铣床技术的现状与发展趋势机械与电子,