三軸數(shù)控雕刻機設(shè)計含開題及7張CAD圖

三軸數(shù)控雕刻機設(shè)計含開題及7張CAD圖,數(shù)控,雕刻,設(shè)計,開題,CAD 前言部分: 雕刻機（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器設(shè)備[1]。 雕刻技術(shù)已經(jīng)有幾千年的歷史了，我國在考古時發(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)在遠古的母系氏族的時候就已經(jīng)出現(xiàn)了，我國古代四大發(fā)明之一的活字印刷術(shù)就是對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現(xiàn)對書籍等的大量快速印刷[2-6]。除了活字印刷術(shù)外，我國古代及當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)如今人們對雕刻機有了全新的認識，數(shù)控木工雕刻機、模具雕刻機、激光雕刻機等電腦雕刻加工的興起與發(fā)展是時代發(fā)展的需要，電腦雕刻代替機械已是大勢所趨。以廣告業(yè)為例，許多廣告行業(yè)的客戶都經(jīng)歷過從手工刻字到使用電腦刻字機，廣告雕刻機的使用實現(xiàn)了機械代替手工的飛躍，電腦代替了人腦，字體標準規(guī)范同時又大大提高了生產(chǎn)效率[7]。 主體部分: 雕刻機是工業(yè)革命后產(chǎn)生的，起初的雕刻機是手動進行控制，全球第一個手動控制的雕刻機是1938年在法國誕生的，后面隨著電氣化的不斷發(fā)展，電動機驅(qū)動可以很好的代替手動控制，在這種背景下電動雕刻機在1950年問世，后面在20世紀90年代后，雕刻計的控制技術(shù)越來越成熟，這也使得雕刻機對形狀復(fù)雜的雕刻工藝通過二維以及三維控制的方式實現(xiàn)，其對復(fù)雜工藝品加工的工藝性已經(jīng)可以媲美人工甚至超過手工雕刻的工藝性，從20世紀90年代到目前，通過雕刻機可加工的產(chǎn)品的范圍日益增大，其加工的產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，在最初的時候雕刻機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)在隨處可見的復(fù)雜工藝品大多是雕刻機加工而成的。如圖1.1所示是雕刻機加工的一些工藝品[9-12]。 圖1 部分雕刻工藝品 我國在改革開發(fā)后一方面經(jīng)濟得到了前所未有得快速發(fā)展，機械制造行業(yè)也得到了迅速發(fā)展，同時使得我國對雕刻機技術(shù)得到了很好的發(fā)展，以及我國雕刻機應(yīng)用范圍不斷擴大，我國的雕刻機在經(jīng)過改革開放后的幾十年的發(fā)展，我國已經(jīng)可以造出質(zhì)量相當不錯的雕刻機，但是由于我國工業(yè)化起步較晚，制造出來的雕刻機性能方面是遜色于歐美等發(fā)達國家的，我國很多雕刻機知名公司生產(chǎn)出來的雕刻機整體組成比較簡單，通常都使用PC 作為雕刻機的的控制系統(tǒng)，動力提供部分主要是步進電機為，因而這些雕刻機定位于中等精度，此類雕刻機產(chǎn)品有，名字為精雕數(shù)控雕刻機，它是由我國北京精雕公司制造出來的，以及名字為啄木鳥的數(shù)控雕刻機，它是由上海洛克公司制造出來，還有名字為威克數(shù)控雕刻機，它是由我國南京科能公司生產(chǎn)出來的，當然上述雕刻機的設(shè)計制造成本也相對較低[13-16]。 工業(yè)革命最先發(fā)起的發(fā)達的歐美發(fā)達國家像美國和英國以及意大利和日本，他們在雕刻機領(lǐng)域的技術(shù)是比較先進，這些國家的雕刻機制造廠，生產(chǎn)的雕刻機機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，動力提供件一般采用可實現(xiàn)閉環(huán)控制的伺服電機，故而雕刻機整體精度高此類雕刻機產(chǎn)品有，全量數(shù)控雕刻機，它是由日本的廠家制造出來的，以及左拉數(shù)控雕刻機，它是有意大利的廠家制造出來的，當然上述雕刻機的設(shè)計制造成本也相對較高。 總結(jié) : 隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，以及機電一體化技術(shù)不斷推動著制造業(yè)的發(fā)展，當今社會對對雕刻機的精度要求和數(shù)量需求不斷增大，通過對雕刻機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，可以知道我國在高精度雕刻機研制方面仍有不足，高精度雕刻機還有很大的發(fā)展空間，我國通過進口的歐美等發(fā)達國家制造的高精度雕刻機，成本很高，因而在機電一體化發(fā)展的大背景下，通過不斷鉆研使得我國能夠生產(chǎn)處包含高控制精度閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)和高精度傳動系統(tǒng)的以及成本相對較低的雕刻機，是我國機械制造業(yè)必須完成的任務(wù)，本文以此為出發(fā)點，研制了多功能三維雕刻機。 參考文獻: [1]欒陸杰.小型旋轉(zhuǎn)雕刻機的設(shè)計研究[D].廣東工業(yè)大學(xué),2014. [2]徐寶騰.基于ARM+FPGA的激光雕刻機控制系統(tǒng)的研發(fā)[D].山東大學(xué),2014. [3]張曉.五軸聯(lián)動木工數(shù)控雕刻機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真[D].南京林業(yè)大學(xué),2013. [4]潘松光.基于UCD的機床產(chǎn)品設(shè)計研究[D].山東大學(xué),2014. [5]趙森.教學(xué)型數(shù)控雕刻機及其數(shù)控系統(tǒng)研究設(shè)計[D].山東理工大學(xué),2014. [6]劉偉苓.回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控雕刻機控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].山東理工大學(xué),2014. [7]劉黨校.網(wǎng)絡(luò)雕刻機NC代碼解釋器設(shè)計與實現(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)研究與開發(fā)[D].廣東工業(yè)大學(xué),2013. [9]王宏甲.基于AVR單片機的四軸數(shù)控雕刻機控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].山東理工大學(xué),2018. [10]楊曉禮.激光雕刻機的結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)的研究[D].長春理工大學(xué),2018. [11]李紹琳.低成本數(shù)控雕刻機控制系統(tǒng)研究開發(fā)[D].山東大學(xué),2012. [12]李光學(xué).嵌入式數(shù)控雕刻機控制軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2012. [13]姜宇.基于MTConnect的數(shù)控機床監(jiān)測系統(tǒng)研究[D].山東大學(xué),2012. [14]孫鵬.經(jīng)濟型雕刻機結(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)研究及其在雕刻機中的應(yīng)用[D].大連理工大學(xué),2020. [16]孫小飛.基于STM32單片機的激光雕刻機控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].山東理工大學(xué),2020. [17]彭丹丹.高速高精度數(shù)控雕刻機控制技術(shù)的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2005. [18]羅奇亮.數(shù)控雕刻機控制系統(tǒng)研究及實現(xiàn)[D].西安工業(yè)大學(xué),2010. [19]韓立洋.經(jīng)濟型五軸數(shù)控雕刻機關(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)控雕刻機控制系統(tǒng)研究與設(shè)計[D].山東理工大學(xué),2019.、