石材雕刻機的原理及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
石材雕刻機主運動方案通常有兩種方案:直接采用專用的雕刻頭或采用直流電機帶動主軸機構(gòu)。真流電機加上帶輪雖然也可以滿足主軸速度的要求,而且也比較便宜,但會增加機械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。專用的雕刻頭的優(yōu)點在這里不在復(fù)述,配以與之配套的變頻調(diào)速裝置,既簡單又實用,故采用專用的雕刻機電機。
1.石材雕刻機的工作原理
石材雕刻機實際是—個三維數(shù)控系統(tǒng), 其工作原理
通用微型計算機內(nèi)安裝專用的設(shè)計排版軟件進行圖形、文字的設(shè)計、排版,自動生成加工路徑信息,通過USB接口或其他數(shù)據(jù)傳輸接口將刀具路徑數(shù)據(jù)傳輸給單片機,數(shù)控系統(tǒng)接收刀具路徑數(shù)據(jù),完成顯示。
和用戶交互等—系列功能后,用特定的算法將輸入的路徑信息轉(zhuǎn)化為數(shù)控信息,控制器把這些信息轉(zhuǎn)化為驅(qū)動步進電機或伺服電機的信號控制雕刻機X,Y,Z三軸的走刀。同時,進行銑削,即可雕刻出在計算機上設(shè)計的各種平面或立體的圖形文字,實現(xiàn)雕刻自動化加工。
2.石材雕刻機機械結(jié)構(gòu)及運動系統(tǒng)方案設(shè)計
本部分著重研究對石材雕刻機各組成部分方案的選擇,它包括:有效雕刻區(qū)域、滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)、直線導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)、主電機的結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)、步進電機的結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)、主運動和進給運動的傳遞方式和轉(zhuǎn)速范圍等;
2.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
石材雕刻機機械本體部分是雕刻機的骨架,有底座、立柱、工作臺、機頭和主軸組件等部分。在保證整個系統(tǒng)的機械剛性的前提下,為了簡化設(shè)計的結(jié)構(gòu),減輕整機重量,縮短產(chǎn)品的設(shè)計和制造的周期,其主體框架采用鋁合金拉延型材和軋制鋁板制造,防護件用塑料件和飯金件制造,用標準的緊固件和定位銷連接。
2.2主運動方案設(shè)計
石材雕刻機主運動方案通常有兩種方案:直接采用專用的雕刻頭或采用直流電機帶動主軸機構(gòu)。真流電機加上帶輪雖然也可以滿足主軸速度的要求,而且也比較便宜,但會增加機械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。專用的雕刻頭的優(yōu)點在這里不在復(fù)述,配以與之配套的變頻調(diào)速裝置,既簡單又實用,故采用專用的雕刻機電機。
2.3進給運動方案設(shè)計
由前所述,采用橫梁固定、工作臺移動實現(xiàn)相對運動的方式,機頭在橫梁上移動(X向),實現(xiàn)雕刻寬度;工作臺在底座上移動(Y向),實現(xiàn)雕刻長度;主軸組件上下移動(Z向),實現(xiàn)雕刻深度。由于滾珠絲杠副具有很多優(yōu)點,因此各運動鏈中傳動件均采用滾珠絲杠副。步進電機和滾珠絲杠副直接連接。至于導(dǎo)軌,各運動鏈中支承件均采用滾動直線導(dǎo)軌副。石材研習(xí)社