Z1195-金属雕刻机设计 下载积分：50　资料编号： Z1195

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Word版说明书1份，共53页,约19000字

CAD版本图纸，共7张

摘要

金属雕刻机是利用钻铣组合加工的机电一体化机床。可加工多种金属材料，各个领域应用广泛。它的市场前景非常广阔。运用金属材质的雕刻机器可以在很大程度上使得整体的加工过程更加简便，流程更加轻松，而且降低成本，减少生产周期，并且对制造行业领域的发展提供了源源不断的动力来源。

金属雕刻机通过控制电机和主轴的系统来运行，步进电机驱动丝杠经过联轴器旋转，通过丝杠驱动螺母和固定件进行直线进给运动，电动主轴驱动刀具旋转可在X，Y和Z的三个方向上实现雕刻机的雕刻处理。

采纳步进电机作为进给运动的驱动电机，相较与伺服电机更加容易管制，成本更低。主要传动部件采纳滚珠丝杠螺母对和弹性联轴器，相较于齿轮传动更加稳定。良好，结构牢固，加工程度高。整个导轨组件采用直线滚动导轨，摩擦系数小于实际的线性滑轨，定位精度高，使用寿命长，但是不易移动。

本设计的目的是在单片机的控制基础上完成雕刻机的三轴联动。通过对金属雕刻机的整体方案设计，机械系统的主要部件进行设计。金属雕刻机最终可以完成X，Y，Z方向的雕刻过程，以达到预期的目标。

关键词 雕刻机：电机：设计：滚珠丝杠副：丝杠

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摘要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 金属雕刻机综述 1

1.2 金属雕刻机的特点及应用 1

1.3 金属雕刻机的发展状况 2

1.4 研究金属雕刻机的目的及意义 2

2 金属雕刻机的总体方案设计 4

2.1 金属雕刻及的总体方案 4

2.1.1 机身的设计 4

2.1.2 横梁的设计 5

2.1.3 工作台的设计 7

2.2 金属雕刻机运动系统方案 7

2.2.1 雕刻机的坐标系统选择 7

2.2.2 雕刻机的机械结构 7

2.2.3 主运动方案 8

2.2.4 进给运动方案 8

3 金属雕刻机主运动系统的设计计算 10

3.1 金属雕刻机参数的确定 10

3.2 切削力、切削扭矩和切削功率计算 10

3.2.1 铣削力、铣削扭矩和铣削功率的计算 10

3.2.2 钻削力、钻削扭矩和钻削功率的计算 11

3.3 主轴电机的设计计算 13

4 金属雕刻机进给系统的设计计算 15

4.1 Z方向进给运动系统设计 15

4.1.1 Z方向进给运动系统组成 15

4.1.2 滚珠丝杠副的设计计算 15

4.1.3 滚珠丝杆的校核 21

4.1.4 Z方向进给电机的设计计算 23

4.1.5 联轴器的选择 25

4.1.6 Z方向直线导轨副的设计计算 26

4.2 X方向进给运动系统设计 27

4.2.1 X方向进给运动系统组成 27

4.2.2 滚珠丝杠副的设计计算 27

4.2.3 滚珠丝杆的校核 31

4.2.4 X方向进给电机的设计计算 33

4.2.5 联轴器的选择 34

4.2.6 X方向直线导轨副的设计计算 34

4.3 Y方向进给运动系统设计 35

4.3.1 Y方向进给运动系统组成 35

4.3.2 滚珠丝杠副的设计计算 35

4.3.3 滚珠丝杆的校核 38

4.3.4 Y方向进给电机的设计计算 41

4.3.5 联轴器的选择 42

4.3.6 Y方向直线导轨副的设计计算 42

5 金属雕刻机的总装 43

5.1基于Pro/E调配的三维模型组装 43

5.2金属雕刻机的安装与调试 45

结论 47

致谢 48

参考文献 49

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