戴鵬 閻久偉 和高永 李俊東 萬傳強(qiáng)

摘 要：目前，目前使用的雕刻機(jī)全部為大型和小型的雕刻機(jī)，在平常雕刻一些板子等，雕刻的面積受雕刻機(jī)本身得面積限制，并且大型雕刻機(jī)貴重，雖然功能強(qiáng)大，但是對(duì)于部分學(xué)校、個(gè)人創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)在空間里面的運(yùn)動(dòng)，XY兩軸實(shí)現(xiàn)在水平面的運(yùn)動(dòng)，即前后、左右運(yùn)動(dòng)。為克服以上缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)研究提供了一種全向平臺(tái)雕刻機(jī)方案，雕刻刀具只做高速旋轉(zhuǎn)和Z方向的進(jìn)刀、退刀運(yùn)動(dòng)，而X-Y工作臺(tái)帶動(dòng)工件作X， Y方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

關(guān)鍵詞：雕刻機(jī)；進(jìn)刀；退刀；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

1、設(shè)計(jì)思想

（1）步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)集成芯片。

（2）應(yīng)用PC機(jī)控制電機(jī)脈沖，控制工作臺(tái)的工作移動(dòng)

（3）將譯碼、刀補(bǔ)、插補(bǔ)、加減速控制等放在計(jì)算機(jī)上解決。

（4）通過安全保護(hù)開關(guān)保證雕刻機(jī)的工作安全性。

2、設(shè)計(jì)原則

（1）在滿足各項(xiàng)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(jì)方便快捷，小巧靈活。

3、設(shè)計(jì)過程

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)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(jìn)電機(jī)一相連；底座下方設(shè)有兩個(gè)萬向輪、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪與步進(jìn)電機(jī)二相連。萬向輪和驅(qū)動(dòng)輪間隔設(shè)置。步進(jìn)電機(jī)二固定在支撐架二上。鉆帽能夠穿過通孔，實(shí)現(xiàn)雕刻。步進(jìn)電機(jī)一、步進(jìn)電機(jī)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(shí)現(xiàn)雕刻。步進(jìn)電機(jī)與控制器相連，控制器連接有顯示屏、開關(guān)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使法蘭上下移動(dòng)，同時(shí)法蘭電動(dòng)固定架移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)主軸移動(dòng)，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(dòng)時(shí)是豎直移動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

（3）工作效果

本設(shè)計(jì)下方設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪，可以通過控制驅(qū)動(dòng)本實(shí)用新型跑動(dòng)，雕刻并不受面積限制，與現(xiàn)有的雕刻機(jī)相比，小巧輕便，成本低。

參考文獻(xiàn)：

[1]自動(dòng)“行走”激光雕刻機(jī)的研發(fā)與推廣[J]. 戚景龍，韋金朋，吳志奇，張斌，蒙靜. 廣西物理. 2018（01） .

[2]柔印激光雕刻機(jī)的一種多光路方法[J]. 晏光輝，王雅娜，李平立. 激光雜志. 2014（06） .

[3]大幅面三維激光雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)[J]. 李德駿. 武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2005（11） .

項(xiàng)目：大學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（2018SYKF04）.