雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-三維雕刻機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)【7張CAD圖紙+文檔全套文件】
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大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)xxxx 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 (200x屆)學(xué) 院(部): 專(zhuān) 業(yè): 學(xué) 生 姓 名: 班 級(jí): 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名: 職稱(chēng) 200x年1月18日大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目:雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1. 結(jié)合課題任務(wù)情況,查閱文獻(xiàn)資料,撰寫(xiě)15002000字左右的文獻(xiàn)綜述。1)雕刻機(jī)的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀上世紀(jì)90年代至今,機(jī)械雕刻獲得了前所未有的發(fā)展。從最初的刻字機(jī),刻章機(jī)再到三維雕刻機(jī),制作工藝也日漸成熟,應(yīng)用范圍也日漸廣泛。大到樓房建筑的裝飾,小到商店門(mén)前的招牌,乃至很多產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)銘牌,可謂雕刻的使用范圍無(wú)處不在123。2)雕刻機(jī)的歷史背景1938年世界第一臺(tái)手動(dòng)雕刻機(jī)在法國(guó)“嘉寶”問(wèn)世,1950年“嘉寶”生產(chǎn)出世界第一臺(tái)真正意義的電動(dòng)、可縮放比例的手動(dòng)雕刻機(jī)。隨后美國(guó)、日本和法國(guó)等國(guó)也開(kāi)始研制。20世紀(jì)90年代,隨著微電子技術(shù)的突飛猛進(jìn),直接推動(dòng)微型計(jì)算機(jī)的急劇發(fā)展。微電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)帶動(dòng)整個(gè)高技術(shù)群體飛速發(fā)展,從而使雕刻機(jī)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。雕刻機(jī)完成了從2D一2.5D一3D加工的變革,功能完善、性能穩(wěn)定、造型美觀和價(jià)格合理成為雕刻機(jī)研制的基本要求124。3)雕刻機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì) 這一部分主要是研究確定總體布局、主運(yùn)動(dòng)方案、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案、加工刀具固定方案以及材料固定方案。(1).總體結(jié)構(gòu)機(jī)械本體部分是雕刻機(jī)的骨架,有底座、立柱、工作臺(tái)、機(jī)頭和主軸組件等部分。主體框架采用鋁合金拉延型材和軋制鋁板制造,防護(hù)件用塑料件和飯金件制造,用標(biāo)準(zhǔn)的緊固件和定位銷(xiāo)連接。(2).主運(yùn)動(dòng)方案雕刻機(jī)主運(yùn)動(dòng)方案通常有兩種方案:直接采用專(zhuān)用的雕刻頭或采用直流電機(jī)帶動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)。專(zhuān)用的雕刻頭雖然必須配以與之配套的變頻調(diào)速裝置,價(jià)格也相對(duì)昂貴。但直流電機(jī)的速度不夠,要配以帶輪變速才可以。因此,從結(jié)構(gòu)復(fù)雜度來(lái)看,用專(zhuān)用的電機(jī)直接接刀具要簡(jiǎn)單很多35。(3).進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案由上所述,采用橫梁移動(dòng)、工作臺(tái)固定實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式,機(jī)頭在橫梁上移動(dòng)(X向),實(shí)現(xiàn)雕刻寬度; 橫梁在底座上移動(dòng)(Y向),實(shí)現(xiàn)雕刻長(zhǎng)度;主軸組件上下移動(dòng)(Z向),實(shí)現(xiàn)雕刻深度。其中橫梁移動(dòng)是靠滾珠絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)的。滾珠絲杠副具有以下特點(diǎn):傳動(dòng)效率高達(dá)85%一98%。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),啟動(dòng)無(wú)顫動(dòng)低速無(wú)爬行。正傳動(dòng)與逆?zhèn)鲃?dòng)的傳動(dòng)效率幾乎相同。可預(yù)緊。定位精度和重復(fù)定位精度高。同步性好。使用壽命長(zhǎng)。使用可靠,潤(rùn)滑簡(jiǎn)單,維修方便。因此各運(yùn)動(dòng)鏈中傳動(dòng)件均采用滾珠絲杠副。步進(jìn)電機(jī)通過(guò)同步帶和滾珠絲杠副連接,可選擇合適的傳動(dòng)比和隔斷電機(jī)振動(dòng),使保證運(yùn)動(dòng)的傳遞平穩(wěn),結(jié)構(gòu)較為緊湊。由于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副具有以下特點(diǎn),因此各運(yùn)動(dòng)鏈中支承件均采用該導(dǎo)軌。摩擦系數(shù)小,運(yùn)動(dòng)靈活。動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同,因而啟動(dòng)阻力小,且不易發(fā)生爬行??梢灶A(yù)緊,剛度高。壽命長(zhǎng)。定位精度和重復(fù)定位精度高。使用可靠,潤(rùn)滑方便。(4).加工刀具方案加工非金屬的刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀具在參數(shù)上有較大不同,因此需要自制或外購(gòu)。一般情況下,雕刻刀按刀尖角可分為15度刀、20度刀、30度刀、45度刀和成型刀及直柄立銑刀和直柄球面銑刀,用戶可根據(jù)實(shí)際加工的需要進(jìn)行選用。刀具按材質(zhì)可分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具和金剛石刀具,以滿足加工不同材質(zhì)工件的需要。刀具的安裝采用主軸前端用彈性?shī)A頭夾持的方法傳遞扭矩,不同夾持直徑的刀具可更換與之配套的彈性?shī)A頭4。(5).加工材料固定方案雕刻機(jī)的工作臺(tái)面上兩邊有參考標(biāo)尺用作參考,當(dāng)在臺(tái)面中放置工件時(shí)使之與零點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)軸相應(yīng)平行。工作臺(tái)面上還設(shè)計(jì)有多條T型槽,對(duì)于較小和較輕的工件可用雙面膠帶將之粘貼在工作臺(tái)平面上即可;對(duì)于較大和較重的工件,可用專(zhuān)用的夾持器或壓板將之固定。專(zhuān)用的夾持器或壓板的壓緊塊部分用非金屬材料制造,避免誤動(dòng)作時(shí)對(duì)刀具和主軸造成危害。(6).其它將控制箱內(nèi)置,節(jié)省整機(jī)空間,同時(shí)采用抽屜式,方便調(diào)試和維修;急停開(kāi)關(guān)和操作面板分別置于雕刻機(jī)前端的左右兩側(cè),方便用戶的操作使用3。本設(shè)計(jì)主要是確定總體布局、主運(yùn)動(dòng)方案、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案、加工刀具固定方案以及材料固定方案等方案。參考文獻(xiàn):1 張 昱. 三維機(jī)械雕刻機(jī)的研制C.合肥:合肥工業(yè)大學(xué)出版社,2002.2 張昱,劉志鋒.經(jīng)濟(jì)型三維機(jī)械雕刻機(jī)的開(kāi)發(fā)J。機(jī)械制造與研究.2006.3 夏長(zhǎng)植, 居榮華, 張一寧. FTDK5416雕刻機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)J. 包裝與食品機(jī)械 , 2002,(01) 4 李元強(qiáng), 那明君, 楊曉麗, 張惠友. 仿形雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)J. 農(nóng)機(jī)化研究 , 2004,(04) 5 王波. 龍門(mén)式雕刻機(jī)Z向機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)研究D南京理工大學(xué) , 20072. 選題依據(jù)、主要研究?jī)?nèi)容、研究思路及方案選題依據(jù)、主要研究?jī)?nèi)容 :隨著雕刻機(jī)的應(yīng)用日益廣泛,市場(chǎng)需求量越來(lái)越大,然而日前市場(chǎng)上的雕刻機(jī)價(jià)格太高,從而影響了雕刻機(jī)的普及,因此,本設(shè)計(jì)主要目的是研究一種小型的經(jīng)濟(jì)型雕刻機(jī)。主要研究的內(nèi)容是確定總體結(jié)構(gòu)、主運(yùn)動(dòng)方案、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案、加工刀具方案、加工材料固定方案等等。研究思路及方案:本設(shè)計(jì)主要就是確定總體布局的型式、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(jī)的結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)、步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)、主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳遞方式和轉(zhuǎn)速范圍等。為了解決這些問(wèn)題,首先是收集或查閱雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)資料,然后對(duì)雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)及計(jì)算,接著完成雕刻機(jī)的裝配圖、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)部件圖和刀夾部件圖及相關(guān)零件圖,最后編寫(xiě)一篇設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。3.工作進(jìn)度及具體安排第七學(xué)期 1619周 收集資料、文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告第八學(xué)期 13 周 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、外文翻譯 48 周 雕刻機(jī)設(shè)計(jì),主要零部件設(shè)計(jì) 911 周 完成相關(guān)零部件圖紙繪制1213周 設(shè)計(jì)修改完善 1415周 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4.指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師: 年 月 日
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