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浮雕雕刻机运动系统方案设计

本部分着重研究在确定了总体布局型式后对浮雕雕刻机各组成部分方案的选择,它包括:有效雕刻区域、滚珠丝杠的结构型式和参数、直线导轨的结构型式和参数、主电机的结构型式和参数、步进电机的结构型式和参数、主运动和进给运动的传递方式和转速范围等。

雕刻机的坐标系统采用右手法则,直角卡笛儿坐标系统。基本坐标轴为 X、Y、Z 直角坐标,对相应每一个旋转运动符号为 A、B、C。Z 轴为平行于雕刻机主轴的坐标轴,垂直于工件装卡面。

雕刻机主运动方案通常有两种方案:直接采用专用的雕刻头或采用直流电机带动主轴机构。真流电机加上带轮虽然也可以满足主轴速度的要求,而且也比较便宜,但 会增加机械结构的复杂程度。专用的雕刻头的优点在这里不在复述,配以与之配套的 变频调速装置,既简单又实用,故采用专用的雕刻机电机。

由前所述,采用横梁固定、工作台移动实现相对运动的方式,机头在横梁上移动 (X 向),实现雕刻宽度;工作台在底座上移动(Y 向),实现雕刻长度;主轴组件上下移动 (Z 向),实现雕刻深度。由于滚珠丝杠副具有很多优点,因此各运动链中传动件均采用 滚珠丝杠副。步进电机和滚珠丝杠副直接连接。至于导轨,各运动链中支承件均采用滚动直线导轨副。

机械本体部分是雕刻机的骨架,有底座、立柱、工作台、机头和主轴组件等部分。在保证整个系统的机械刚性的前提下,为了简化设计的结构,减轻整机重量,缩短产 品的设计和制造的周期,其主体框架采用铝合金拉延型材和轧制铝板制造,防护件用 塑料件和饭金件制造,用标准的紧固件和定位销连接。

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