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小型雕刻机设计【含8张CAD图+说明书1.7万字43页，开题报告】

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小型雕刻机设计【含8张CAD图+说明书1.7万字43页，开题报告】.zip

主轴套筒a4.dwg

工作台a1.dwg

底座a1.dwg

滚珠丝杠a2.dwg

装配图A0.dwg

轴承座a4.dwg

轴承端盖a4.dwg

连接板a3.dwg

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关键词：: 小型雕刻设计 cad 说明书仿单 43 开题报告讲演呈文

资源描述：

!【包含文件如下】【机械设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc[17000字，43页]【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat

开题报告.doc

任务书.doc

外文翻译.doc

设计说明书.doc[17000字，43页]

工作台a1.dwg

底座a1.dwg

滚珠丝杠a2.dwg

装配图A0.dwg

轴承座a4.dwg

轴承端盖a4.dwg

主轴套筒a4.dwg

连接板a3.dwg

摘要

机电一体化技术综合了机械、电子、自动控制、信息、传感器、电力电子、信号变换接口和软件编程等技术，并且把这些通用型技术整合到一起，结合成一个整体，也是现如今机械工业技术必须发展的也将成为国内外的发展主流。小型雕刻机就是在这种大环境下产生的一种代表性的机电一体化产品，在工艺品的制作与生产行业中拥有有较大的市场。

本课题通过分析国内雕刻机与国外雕刻机的差距以及各自的特点，定义了雕刻机的功能和使用范围，规划了雕刻机的结构布局，详细设计了主轴运动和X、Y向进给运动结构，以及工作台、支撑柱等辅助结构，并在此基础上详细阐述了雕刻机的运动过程，实现了其功能。

本文设计的小型雕刻机，其具有精度高，一致性好，一机多用的特点，应用领域广泛，可用于工艺品雕刻加工的同时，又具有铣削钻孔等功能。

关键词雕刻机；伺服电机；机电一体化

Small Engraving Machine Design

Abstract

Mechatronics combines mechanics, electronics, automatic control, information, sensors, power electronics, signal conversion interface and software programming techniques, and these versatile technologies integrated together, combined into a whole, is now Machinery Industrial Technology must develop will become the mainstream of development at home and abroad. Small engraving machine is a kind of typical in this environment produces mechatronic products, handicraft production and production industry has a larger market.

The issue by analyzing the gap between domestic engraving machine and foreign engraving machine as well as their characteristics, defines the function and use of engraving machine, planning the structure and layout engraving machine, detailed design of the spindle movement and X, Y direction feed motion structure , and an auxiliary table structure, support columns, etc., and on this basis, it elaborated engraving machine movement to achieve its function.

This design of small engraving machine, which has a high accuracy, consistency, and a multi-purpose machine, which is widely applied in the field, can be used to carving crafts processing, but also has milling and drilling functions.

Keywords Engraving machine, servo motor, mechatronics

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 小型雕刻机及其发展现状 2

1.2.1 小型雕刻机的概念 2

1.2.2 小型雕刻机的应用和发展 3

1.2.3 小型雕刻机的特点 3

1.2.4 研究雕刻机的目的和意义 4

1.3 本章小结 4

第2章雕刻机的结构设计 5

2.1 雕刻机的系统组成 5

2.2 雕刻机的整体布局 5

2.3 进给结构 8

2.4 主轴结构 12

2.5 支撑结构 13

2.5.1 支架设计 13

2.5.2 工作台设计 14

2.5.3 底座设计 15

2.6 本章小结 15

第3章小型雕刻机的关键参数计算 16

3.1 设计指标 16

3.2 切削力、扭矩和功率的计算 17

3.3 进给运动的计算 20

3.3.1 滚珠丝杠副的计算 20

3.3.2 滚珠丝杠的计算 22

3.3.3 工作台电机的选择 24

3.4 本章小结 26

结论 27

致谢 28

参考文献 29

附录 31

底座a1.jpg

工作台a1.jpg

滚珠丝杠a2.jpg

连接板a3.jpg

目录 (1).jpg

全部文件.jpg

轴承端盖a4.jpg

轴承座a4.jpg

主轴套筒a4.jpg

装配图A0.jpg

字数 (1).jpg

内容简介：: 哈尔滨理工大学毕业设计 (论文 ) 开题报告学生姓名孙广顺学号 1230120119 专业机械电子工程班级 12 指导教师张中然 2016 年 2 月 29 日课题题目及来源：题目：小型雕刻机设计题目来源：自拟课题研究的意义和国内外研究现状：课题研究的意义：建国五十年来，我国的机械工业虽然已经有了较大的发展，具备了一定的基础和规模，初步满足国民经济和人民生活的需要。但随着世界科学技术的迅速发展，我国机械工业的技术水平和生产能力与工业发达国家相比还存在相当大的差距。因此，在我国以新技术改造传统产业和开发高技术含量的新产品，已成为当前机械工业以至各传统产业密切关注和改革的焦点。机电一体化技术是机械技术和电子技术的有机结合，它包括机械、电子、计算机和自动控制技术。它从系统工程的观点出发，使产品或系统实现整体优化。近年来，世界上各发达国家竞相发展机电一体化技术，以提高制造技术水平，实现生产系统向柔性化、智能化发展。机电一体化技术给传统的机械工业带来了革命性的变革和惊人的效益，使产业结构、生产方式和管理体制发生深刻的变化。机电一体化是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势，也是我国机械工业发展的必由之路。国内外发展状况：随着近年来我国制造业的迅速发展，小型雕刻机产业也获得了良好的发机遇有效地促进了我国小型雕刻机的生产和推广应用。我国的小型雕刻机起步经济型数控机床，随着技术的进步，经过十多年的发展，己形成了多个国品牌的雕刻机，如上海洛克公司生产的啄木鸟数控雕刻机、北京糟雕公司生产精雕数控雕刻机和南京科能公司生产的威克数控雕刻机等。上述各类型雕刻机本体结构较为简单，控制器大多借鉴国外新技术，采用基于高档的微控制或数控系统，伺服部分以步进电机细分驱动为主，可获得中等控制精度，但价格比较便宜，因此整机的性价比较高，适用于精度要求不太高的普及应用场合对高精度的雕刻加工，目前我国尚以进口数控雕刻机为主，如意大利的左日本的全量等品牌的数控雕刻机。这类数控雕刻机机床本体设计刚高度好、精度高，采用伺服电机驱动，加工精度高，控制系统功能全、可靠性，但价格昂贵往往倍于国产产品，因此主要应用于模具等高精度加工场合。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：课题研究的内容：为了解决在生产中人工雕刻的失误和降低人的劳动强度，采用的控制系统是51 类型单片机，来完成相应的控制工作。通过对小型雕刻机工作流程及工作原理的介绍和分析，控制系统是以片机为核心的下位机系统，和以的面下的上位机软件系统。针对目前小型雕刻机存在的问题和对市场需要的调研，设计并开发以基于图像处理技术的适用于机械化、自动化生产系统，系统包含有这样几个部分，分别是机械运动部分、控制电路部分、电机驱动部分和上位机控制处理软件。操作人员先通过对软件界面中驱动项的设定，再将所设定的信息参数由串口传输给控制电路，再由控制电路对电动部分发送控制信号，实现驱动部分控制机械系统按照规定动作运行。基于小型雕刻机的设计与开发需要解决以下问题： 1建立完善的机械结构，使其能完成项目要求的所有动作，并有良好的可维护性和扩展性。 2建立达到精度要求的传动及控制软硬件系统，能满足用户的需要。 3使系统具有较高稳定性、精度和易用性，基本实现小型雕刻机。课题研究的主要方法：（ 1）搜集资料，了解并掌握片机的工作原理和各模块的功能。（ 2）确定设计大体思路，撰写开题报告，按照要求完成具体的设计内容。（ 3）根据设计任务书的要求，熟悉相关软件定设计方法及设计要点。按要求完成完整的设计计划及预期达到的结果，进行相关设计及计算。（ 4）对所设计的小型雕刻机进行样机的搭建与调试。（ 5）对设计说明书初稿进行相关格式修改，对设计图纸并进行修改。研究过程中的主要问题和解决的方法：机械结构作为小型雕刻机的硬件部分，对小型雕刻机的加工过程、刻字效果等有着重要的影响。下面对小型雕刻机的机械结构作详细介绍。 1、雕刻机总体布局的基本要求雕刻机总体布局的基本要求有以下几点 : （ 1）首先必须满足如加工范围、工作精度、生产率和经济性等等各种要求 ; （ 2）确保实现既定工艺方法所要求的工件和刀具的相对位置与相对运动。在经济、合理的条件下，尽量采用较短的传动链，以简化机构，提高传动精度和传动效率 ; （ 3）确保雕刻机具有与所要求的加工精度相适应的刚度、抗振性、热变形及噪音水平；（ 4）应便于观察加工过程，便于操作、调整和维修，便于输送、装卸工件和清理，注意防护，确保安全；（ 5）结构简单，合理可靠，便于加工和装配。 2、影响雕刻机布局的基本因素在满足总体布局的基本要求的基础上，还应当考虑影响雕刻机布局的基本因素 : （ 1）表面形成运动的影响不同形状的加工表面往往采用不同的刀具来加工，从而表面形成运动的形式和数目就不同，并导致布局的差异。相同形状的加工表面，由于工件的技术要求和生产率要求等不同，也可以采用不同的刀具、不同的表面形成运动来加工，从而形成不同的布局。由此可知，工件表面形成运动直接决定了雕刻机布局的形式，是影响雕刻机布局的决定性因素。因而，在布局雕刻机时，必须根据加工要求，全面、综合地考虑工件的表面形成方法及运动，以期作出具有较好技术经济效果的布局设计。（ 2）雕刻机运动分配的影响工件表面形成方法及运动相同，而雕刻机的运动分配不同，雕刻机的布局也会不同。对于同一种运动分配的布局，由于导轨的布置和其它结构形式的不同，也将使雕刻机的布局出现变化。在分配雕刻机运动时，一般应注意以下几点 : 1) 移动部件的重量应尽量轻。在其它条件相同的情况下，移动部件的重量越小，所需电机功率和传动件的尺寸也越小 2) 应有利于提高加工精度 3）应有利于提高雕刻机刚度，缩小占地面积 4）工件的尺寸重量和形状的影响工件的表面形成运动及雕刻机部件的运动分配基本相同，而工件尺寸、重量和形状不同，雕刻机的布局也会有很大差异。另外，还应考虑雕刻机性能要求的影响，如振动、噪声、热变形、刚度和抗振性，操纵方便形的影响，模块化设计法的影响等。通过查阅相关的文献资料，雕刻机基本布局形式通常有下图所示的两种方案：图刻机的布局简图图 1 雕刻机的布局形式这两种布局都采用龙门式框架结构，雕刻机的刚度均较高。布局 (1)方案中，工作台固定，雕刻头作横向和上下移动，立柱作纵向移动。该方案便于变形为不同纵向长度的雕刻机。由于工作台不动，承载能力好，适合加工较重的工件。在使用外伸支架支撑纵向长工件进行批量加工时，支点高度相同，故支架支撑调整方便。但雕刻头运动精度较难保证且立柱移动较笨重。布局 (2)方案中，立柱固定，雕刻头作横向和上下移动，工作台作纵向移动。由于工作台移动，承载能力较布局 (1)方案差。若设计所承载的工件较轻，这种布局方式所需电动机功率和传动件的尺寸较小，移动较轻便。在使用外伸支架支撑纵向长工件进行批量加工时，支点高度相同，故支架支撑调整方便，但支架结构较布局 (1)方案略显复杂。该方案的最大优势在于雕刻头运动精度较易保证。经以上比较，充分考虑到布局的基本要求、影响布局的基本因素及三坐标数控雕刻机的设计参数，可采用布局 (2)的方案。雕刻机工作原理如图所示：图 2 雕刻机工作原理图课题研究所需的参考文献： 1 张建民等 M北京：高等教育出版社 2 F 53 张培铭作台实验教学型数控仿真系统研制 D北大学 . 4 毛制怒，冯洁，李宪章片机的定位驱动系统J 5 唐中燕 J6 . 009 7 王家文，李仰军图形图像处理 M防工业出版社 8 1996 9 . 2009 指导教师审查意见：

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