三軸數(shù)控雕刻機(jī)設(shè)計(jì)含開(kāi)題及7張CAD圖

三軸數(shù)控雕刻機(jī)設(shè)計(jì)含開(kāi)題及7張CAD圖,數(shù)控,雕刻,設(shè)計(jì),開(kāi)題,CAD 前言部分: 雕刻機(jī)（Engraving Plotter），是一種用于在木材、玉石、象牙以及金屬等材料上雕刻字和圖案的機(jī)器設(shè)備[1]。 雕刻技術(shù)已經(jīng)有幾千年的歷史了，我國(guó)在考古時(shí)發(fā)現(xiàn)的“人面網(wǎng)紋盆”的制作就使用到了雕刻工藝，因而該技術(shù)在遠(yuǎn)古的母系氏族的時(shí)候就已經(jīng)出現(xiàn)了，我國(guó)古代四大發(fā)明之一的活字印刷術(shù)就是對(duì)雕刻工藝的最典型使用，該技術(shù)將字體雕刻在印模上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)書(shū)籍等的大量快速印刷[2-6]。除了活字印刷術(shù)外，我國(guó)古代及當(dāng)今還有很多精美絕倫的手工雕刻藝術(shù)品。伴隨著人類社會(huì)的發(fā)展，雕刻行業(yè)發(fā)生著巨大的變化，現(xiàn)如今人們對(duì)雕刻機(jī)有了全新的認(rèn)識(shí)，數(shù)控木工雕刻機(jī)、模具雕刻機(jī)、激光雕刻機(jī)等電腦雕刻加工的興起與發(fā)展是時(shí)代發(fā)展的需要，電腦雕刻代替機(jī)械已是大勢(shì)所趨。以廣告業(yè)為例，許多廣告行業(yè)的客戶都經(jīng)歷過(guò)從手工刻字到使用電腦刻字機(jī)，廣告雕刻機(jī)的使用實(shí)現(xiàn)了機(jī)械代替手工的飛躍，電腦代替了人腦，字體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范同時(shí)又大大提高了生產(chǎn)效率[7]。 主體部分: 雕刻機(jī)是工業(yè)革命后產(chǎn)生的，起初的雕刻機(jī)是手動(dòng)進(jìn)行控制，全球第一個(gè)手動(dòng)控制的雕刻機(jī)是1938年在法國(guó)誕生的，后面隨著電氣化的不斷發(fā)展，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可以很好的代替手動(dòng)控制，在這種背景下電動(dòng)雕刻機(jī)在1950年問(wèn)世，后面在20世紀(jì)90年代后，雕刻計(jì)的控制技術(shù)越來(lái)越成熟，這也使得雕刻機(jī)對(duì)形狀復(fù)雜的雕刻工藝通過(guò)二維以及三維控制的方式實(shí)現(xiàn)，其對(duì)復(fù)雜工藝品加工的工藝性已經(jīng)可以媲美人工甚至超過(guò)手工雕刻的工藝性，從20世紀(jì)90年代到目前，通過(guò)雕刻機(jī)可加工的產(chǎn)品的范圍日益增大，其加工的產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，在最初的時(shí)候雕刻機(jī)主要被使用在雕刻印章，主要是雕刻名字，后面在房屋外表及門(mén)窗裝飾品的雕刻的上應(yīng)用變得日益增多，現(xiàn)在隨處可見(jiàn)的復(fù)雜工藝品大多是雕刻機(jī)加工而成的。如圖1.1所示是雕刻機(jī)加工的一些工藝品[9-12]。 圖1 部分雕刻工藝品 我國(guó)在改革開(kāi)發(fā)后一方面經(jīng)濟(jì)得到了前所未有得快速發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)也得到了迅速發(fā)展，同時(shí)使得我國(guó)對(duì)雕刻機(jī)技術(shù)得到了很好的發(fā)展，以及我國(guó)雕刻機(jī)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，我國(guó)的雕刻機(jī)在經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放后的幾十年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)可以造出質(zhì)量相當(dāng)不錯(cuò)的雕刻機(jī)，但是由于我國(guó)工業(yè)化起步較晚，制造出來(lái)的雕刻機(jī)性能方面是遜色于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的，我國(guó)很多雕刻機(jī)知名公司生產(chǎn)出來(lái)的雕刻機(jī)整體組成比較簡(jiǎn)單，通常都使用PC 作為雕刻機(jī)的的控制系統(tǒng)，動(dòng)力提供部分主要是步進(jìn)電機(jī)為，因而這些雕刻機(jī)定位于中等精度，此類雕刻機(jī)產(chǎn)品有，名字為精雕數(shù)控雕刻機(jī)，它是由我國(guó)北京精雕公司制造出來(lái)的，以及名字為啄木鳥(niǎo)的數(shù)控雕刻機(jī)，它是由上海洛克公司制造出來(lái)，還有名字為威克數(shù)控雕刻機(jī)，它是由我國(guó)南京科能公司生產(chǎn)出來(lái)的，當(dāng)然上述雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)制造成本也相對(duì)較低[13-16]。 工業(yè)革命最先發(fā)起的發(fā)達(dá)的歐美發(fā)達(dá)國(guó)家像美國(guó)和英國(guó)以及意大利和日本，他們?cè)诘窨虣C(jī)領(lǐng)域的技術(shù)是比較先進(jìn)，這些國(guó)家的雕刻機(jī)制造廠，生產(chǎn)的雕刻機(jī)機(jī)械零件部分加工精度高，控制部分采用閉環(huán)控制，控制精度高，動(dòng)力提供件一般采用可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的伺服電機(jī)，故而雕刻機(jī)整體精度高此類雕刻機(jī)產(chǎn)品有，全量數(shù)控雕刻機(jī)，它是由日本的廠家制造出來(lái)的，以及左拉數(shù)控雕刻機(jī)，它是有意大利的廠家制造出來(lái)的，當(dāng)然上述雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)制造成本也相對(duì)較高。 總結(jié) : 隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及機(jī)電一體化技術(shù)不斷推動(dòng)著制造業(yè)的發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)對(duì)對(duì)雕刻機(jī)的精度要求和數(shù)量需求不斷增大，通過(guò)對(duì)雕刻機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，可以知道我國(guó)在高精度雕刻機(jī)研制方面仍有不足，高精度雕刻機(jī)還有很大的發(fā)展空間，我國(guó)通過(guò)進(jìn)口的歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家制造的高精度雕刻機(jī)，成本很高，因而在機(jī)電一體化發(fā)展的大背景下，通過(guò)不斷鉆研使得我國(guó)能夠生產(chǎn)處包含高控制精度閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)和高精度傳動(dòng)系統(tǒng)的以及成本相對(duì)較低的雕刻機(jī)，是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)必須完成的任務(wù)，本文以此為出發(fā)點(diǎn)，研制了多功能三維雕刻機(jī)。 參考文獻(xiàn): [1]欒陸杰.小型旋轉(zhuǎn)雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D].廣東工業(yè)大學(xué),2014. [2]徐寶騰.基于ARM+FPGA的激光雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的研發(fā)[D].山東大學(xué),2014. [3]張曉.五軸聯(lián)動(dòng)木工數(shù)控雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真[D].南京林業(yè)大學(xué),2013. [4]潘松光.基于UCD的機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究[D].山東大學(xué),2014. [5]趙森.教學(xué)型數(shù)控雕刻機(jī)及其數(shù)控系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)[D].山東理工大學(xué),2014. [6]劉偉苓.回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].山東理工大學(xué),2014. [7]劉黨校.網(wǎng)絡(luò)雕刻機(jī)NC代碼解釋器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安工業(yè)大學(xué),2013. [8]劉雷.雕刻加工單元的數(shù)控系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D].廣東工業(yè)大學(xué),2013. [9]王宏甲.基于AVR單片機(jī)的四軸數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].山東理工大學(xué),2018. [10]楊曉禮.激光雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)的研究[D].長(zhǎng)春理工大學(xué),2018. [11]李紹琳.低成本數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)[D].山東大學(xué),2012. [12]李光學(xué).嵌入式數(shù)控雕刻機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2012. [13]姜宇.基于MTConnect的數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D].山東大學(xué),2012. [14]孫鵬.經(jīng)濟(jì)型雕刻機(jī)結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2014. [15]王紅生.數(shù)字孿生技術(shù)研究及其在雕刻機(jī)中的應(yīng)用[D].大連理工大學(xué),2020. [16]孫小飛.基于STM32單片機(jī)的激光雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].山東理工大學(xué),2020. [17]彭丹丹.高速高精度數(shù)控雕刻機(jī)控制技術(shù)的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2005. [18]羅奇亮.數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn)[D].西安工業(yè)大學(xué),2010. [19]韓立洋.經(jīng)濟(jì)型五軸數(shù)控雕刻機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].蘇州大學(xué),2010. [20]喬磊.基于STM32的五軸數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].山東理工大學(xué),2019.、