小型雕刻机的机械部分设计一
机构的传动原理圈及说明1•总体结构现在市面上流行的小型雕刻机工作台主要有两种
第一种如图 1 所示工作台只作 Y 方向的移动,而刀具作 X 方向和 Z 方向的移动
第二种则如图 2 所示工作台作 X,Y 方向的移动,而刀具只作 Z 方向的移动
结构 1 的优点是制作容易,结构稳定
但由于工件随工作台移动,所以不能加工太重的工件,而且雕刻机尺寸不能太大
结构 2 虽然制作也较容易,然而稳定性要比结构 1 差很多
由于本次设计对机械部件结构的要求就是要小而轻便,加工工件的质量也是比较轻,因此选用结构 1
在该结构中,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制造,防护件用塑料件制造,用标准的紧固件和定位销连接
图 1图 22•进给运动方案我们设计采用的雕刻方式是:雕刻刀具只做高速旋转和 Z 方向的进刀、退刀运动,而 X-Y工作台带动工件作 X,Y 方向的进给运动,这两个方向的基本运动方式如下:由步进电机的转动带动丝杠的转动,带动了工作台的移动,从而实现某个方向(X 或 Y 方向)的进给运动
在 X,Y 方向上的导向件采用直线导轨,其导向精度可满足对工作台定位精度的要求
3•雕刻机主运动方案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
专用的雕刻头的优点在这里不在复述,但必须配以与之配套的变频调速装置,价格相对昂贵
因此,从经济性的角度出发,经济型的雕刻机则不宜采用
由于直流电机具有以下特占:八、、•(1) 调速范围宽其转子转速可在宽广的范围内连续调节并稳定运行
(2) 特性呈线性不论机械特性还是调节特性都呈现良好的线性度
即在整个调节范围内,转速随转矩的变化关系或是转速随控