數(shù)控雕刻機(jī)開題報(bào)告

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1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱：數(shù)控雕刻機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)院（系）：年級專業(yè)：08級機(jī)電3班學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：數(shù)控雕刻機(jī)設(shè)計(jì)10一、數(shù)控雕刻機(jī)概述數(shù)控雕刻機(jī)是數(shù)控技術(shù)和雕刻工藝相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種專用的數(shù)控機(jī)床。與通用的數(shù)控機(jī)床類似，數(shù)控雕刻機(jī)通過數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序代碼控制雕刻機(jī)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)雕刻加工的自動(dòng)化。較傳統(tǒng)的手工雕刻、仿形雕刻，數(shù)控雕刻具有生產(chǎn)效率高、加工精度高、成品率高、對零件的適應(yīng)性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢；同時(shí)，借助于專用的雕刻CAD/CAM軟件系統(tǒng)，加工控制程序的生成快捷、修改方便。因此，數(shù)控雕刻機(jī)現(xiàn)已成為實(shí)現(xiàn)雕刻加工自動(dòng)化、高效率、高精度的有效率手段，也是當(dāng)今雕刻機(jī)的發(fā)展主

2、流，廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)、廣告?zhèn)髅?、日常消費(fèi)以及建筑裝演等眾多領(lǐng)域。根據(jù)研究對象和應(yīng)用領(lǐng)域的不同，數(shù)控雕刻機(jī)可以分為模具雕刻機(jī)、木工雕刻機(jī)、廣告雕刻機(jī)、激光雕刻機(jī)等多種類型。他們的加工性能要求出入很大，對機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的要求也各不相同。如模具雕刻機(jī)的加工材料為金屬，所以對機(jī)床本體的剛體要求較高，而且其加工對象是模具，所以對加工系統(tǒng)的精度要求高；而廣告機(jī)加工的是一般塑膠板或有機(jī)玻璃等費(fèi)金屬材料，所以對機(jī)床剛性和加工系統(tǒng)的精度都沒有很高要求。但各類雕刻機(jī)都有一個(gè)共同特點(diǎn)，也是數(shù)控雕刻機(jī)與普通數(shù)控機(jī)床的一個(gè)顯著區(qū)別，就是由于雕刻刀的特殊性，每次切削的有效成形面積小，所以雕刻的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡很長

3、，加工時(shí)間往往也較長。因此，提高雕刻機(jī)的刀具運(yùn)動(dòng)速度對縮短零件雕刻時(shí)間、提高加工效率具有特別重要的意義。按照伺服驅(qū)動(dòng)控制的類型不同，數(shù)控雕刻機(jī)又可以分為步進(jìn)驅(qū)動(dòng)雕刻機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)雕刻機(jī)。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)屬于開環(huán)控制，控制精度較低，但價(jià)格便宜，適用于對加工要求不高的中低檔雕刻機(jī)，如木工，廣告業(yè)的雕刻加工。伺服驅(qū)動(dòng)控制精度高，但價(jià)格較貴，主要用于模具加工等高精度雕刻機(jī)。此外，還可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)控制的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)，將數(shù)控雕刻機(jī)分為三坐標(biāo)數(shù)控雕刻機(jī)、五坐標(biāo)雕刻機(jī)等。三坐標(biāo)數(shù)控雕刻機(jī)可以控制三個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，完成浮雕等常規(guī)雕刻加工；五坐標(biāo)數(shù)控雕刻機(jī)可以聯(lián)動(dòng)控制X,Y,Z三個(gè)移動(dòng)軸和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，用來完成復(fù)雜形狀零

4、件的雕刻加工。二、我國數(shù)控雕刻機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10雕刻機(jī)是由數(shù)控龍門銑床轉(zhuǎn)型而來的，但近幾年來在在我國發(fā)展非常迅速，相對于手工雕刻來說它是科技發(fā)展的一次質(zhì)變，它的出現(xiàn)給人們帶來了巨大的方便，也給我們在工業(yè)上的的發(fā)展帶來了很大的變化。它的運(yùn)用，大量節(jié)省了企業(yè)在產(chǎn)品制作上的時(shí)間，提高了雕刻工藝及工作效率，并且現(xiàn)在很多行業(yè)都受益于雕刻機(jī)。2003年是雕刻機(jī)在國內(nèi)受到廣泛關(guān)注的一年，那時(shí)候才陸續(xù)的有廠家轉(zhuǎn)身雕刻機(jī)行業(yè)。而如今，經(jīng)過不足10年的發(fā)展，雕刻機(jī)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)之中?！‰S著近年來我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)控雕刻機(jī)產(chǎn)業(yè)也獲得了良好的發(fā)展機(jī)遇，有效地促進(jìn)了我國數(shù)控雕刻機(jī)的生產(chǎn)和

5、推廣應(yīng)用。我國數(shù)控雕刻機(jī)起步經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，隨著數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步，進(jìn)過十多年的發(fā)展，已形成了多個(gè)國品牌的雕刻機(jī)，如上海洛克公司生產(chǎn)的啄木鳥數(shù)控雕刻機(jī)、北京槽雕公司生產(chǎn)精雕數(shù)控雕刻機(jī)和南京科能公司生產(chǎn)的威克數(shù)控雕刻機(jī)等。上述各類雕刻機(jī)機(jī)床本體結(jié)構(gòu)比較簡單，控制器大多借鑒國外新技術(shù)，采用基于高檔的微控制或PC的數(shù)控系統(tǒng)，伺服部分以步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)為主，可獲得中等控制精度，但價(jià)格比較便宜，因此整機(jī)的性價(jià)比高，適用于精度不太高的普及應(yīng)用場合。對高精度雕刻加工，目前我國尚以進(jìn)口數(shù)控雕刻機(jī)為主，如意大利的左日本的全量等品牌的數(shù)控雕刻機(jī)。這類數(shù)控雕刻機(jī)機(jī)床本體設(shè)計(jì)剛度好、精度高，采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，加

6、工精度高，控制系統(tǒng)功能全，可靠性高，但價(jià)格昂貴，往往倍于國產(chǎn)產(chǎn)品，因此主要應(yīng)用于模具等高精度加工場合。數(shù)控雕刻機(jī)作為制造業(yè)一個(gè)有力工具，有著非常廣闊的發(fā)展前景，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等各個(gè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控雕刻機(jī)的功能將日益強(qiáng)大，性能將更趨穩(wěn)定。雕刻機(jī)發(fā)展趨勢總結(jié)如下：（1）、更加精密控制部分和機(jī)械部分精度的提高將極大地提高雕刻系統(tǒng)的精度，控制部分將向閉環(huán)私服方向發(fā)展，通過反饋調(diào)整做到誤差補(bǔ)償，從而可以大幅度提高精度；機(jī)械部分將采用更高精度的滾珠絲杠和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)裝配工藝的提高也將進(jìn)一步提高系統(tǒng)的精度。（2）、更加高效10高性能運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)如DSP技術(shù)、32為單片機(jī)等

7、的發(fā)展，驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能提高，刀具性能提高，采用規(guī)范的軟件開發(fā)技術(shù)等等，都將會(huì)推動(dòng)數(shù)控雕刻系統(tǒng)向著高速、高效、高可靠性的方向發(fā)展。（3）利用移動(dòng)通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速的發(fā)展，數(shù)控雕刻機(jī)將朝著數(shù)值化、網(wǎng)路化的方向發(fā)展。三、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題1、本課題的主要研究內(nèi)容1）數(shù)控雕刻機(jī)的總體設(shè)計(jì)，包括總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)方案、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案、道具方案等設(shè)計(jì)；2）數(shù)控雕刻機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算等；3）數(shù)控雕刻機(jī)步