戴鵬 閻久偉 和高永 李俊東 萬傳強

摘 要：目前，目前使用的雕刻機全部為大型和小型的雕刻機，在平常雕刻一些板子等，雕刻的面積受雕刻機本身得面積限制，并且大型雕刻機貴重，雖然功能強大，但是對于部分學(xué)校、個人創(chuàng)客團隊小作坊等并不需要大型的，但是小型的雕刻面積又不夠。具有X軸Y軸Z軸，XYZ三軸實現(xiàn)在空間里面的運動，XY兩軸實現(xiàn)在水平面的運動，即前后、左右運動。為克服以上缺點，本設(shè)計研究提供了一種全向平臺雕刻機方案，雕刻刀具只做高速旋轉(zhuǎn)和Z方向的進刀、退刀運動，而X-Y工作臺帶動工件作X， Y方向的進給運動。

關(guān)鍵詞：雕刻機；進刀；退刀；進給運動

1、設(shè)計思想

（1）步進電機的驅(qū)動集成芯片。

（2）應(yīng)用PC機控制電機脈沖，控制工作臺的工作移動

（3）將譯碼、刀補、插補、加減速控制等放在計算機上解決。

（4）通過安全保護開關(guān)保證雕刻機的工作安全性。

2、設(shè)計原則

（1）在滿足各項指標(biāo)的要求下，盡量降低成本，提高設(shè)備的工作平穩(wěn)性及可靠性。

（2）產(chǎn)品設(shè)計方便快捷，小巧靈活。

3、設(shè)計過程

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計

本設(shè)計包括底座、鉆頭、鉆帽，所述底座的中間設(shè)有通孔，底座上設(shè)有支撐架一，支撐架一豎直方向設(shè)有絲杠和光軸，絲杠和光軸相互平行，絲杠上裝配有法蘭，法蘭上設(shè)有固

定架，固定架上設(shè)有直線軸承，直線軸承裝配在光軸上，固定架上設(shè)有夾具，夾具內(nèi)固定設(shè)有主軸，主軸下端設(shè)有鉆帽，鉆帽內(nèi)可拆卸裝配有鉆頭，絲杠的上端通過聯(lián)軸器

與步進電機一相連；底座下方設(shè)有兩個萬向輪、兩個驅(qū)動輪，所述驅(qū)動輪與步進電機二相連。萬向輪和驅(qū)動輪間隔設(shè)置。步進電機二固定在支撐架二上。鉆帽能夠穿過通孔，實現(xiàn)雕刻。步進電機一、步進電機二與控制器相連，控制器連接有顯示屏、開關(guān)。

（2）工作原理

鉆帽能夠穿過通孔，實現(xiàn)雕刻。步進電機與控制器相連，控制器連接有顯示屏、開關(guān)，步進電機帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠轉(zhuǎn)動使法蘭上下移動，同時法蘭電動固定架移動，進而帶動主軸移動，控制雕刻，直線軸承套在光軸上，固定在固定架上，保證固定架上下移動時是豎直移動，不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

（3）工作效果

本設(shè)計下方設(shè)有驅(qū)動輪，可以通過控制驅(qū)動本實用新型跑動，雕刻并不受面積限制，與現(xiàn)有的雕刻機相比，小巧輕便，成本低。

參考文獻：

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項目：大學(xué)生開放實驗室項目（2018SYKF04）.