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PC的小型雕銑機的設計
閱讀：152 發布時間：2020-8-12伯特利數控 加工中心 鉆攻中心
前言：
隨著電子技術和計算機技術的發展，基于PC和Wmdows平臺的數控雕銑技術得到了質的飛躍，小型雕銑機可以用作PCB、PVC、圖章、木材的平面雕銑加工等，深受許多DIY愛好者的喜愛。美國"雕霸"、法國"嘉寶"和日本"御牧〃等雕銑機質量優秀，但體積大，價格高昂，國內北京"精雕"、上海"啄木鳥"等雕銑機，價格也較昂貴，超出個人的承受范圍。國內有一些機械電子愛好者因興趣愛好，設計制作了滿足個人某方面需求的小型雕銑機，但其具有較強的私人性，并沒有得到進一步的推廣和開發。為此，設計開發了一臺結構簡單、軟硬件開放、功能較為齊全、成本低的小型雕銑機。
1總體方案設計
基于PC的小型雕銑機要滿足個人愛好者制作D1Y電路板、雕銑文字等需求，因此設計通過PC驅動電路板控制雕銑機的運行，方便在電腦上進行CAD/CAM設計后，直接實施加工。為了降低成本，要求軟硬件開放。總體設計方案如圖1所示。
PC上裝有數控軟件，通過并口與步進電機驅動器連接，驅動三個軸的步進電機轉動。步進電機通過機械傳動結構實現三軸往返運動。機身部分直接決定了機器的穩定性與可靠性。為了個人使用方便，可以選用質量較輕的的鋁合金材料，便于搬運，也可以使用更加便宜的普通鋼材。
2機械部分設計2.1機身結構設計
總體來說，小型雕銑機機身有以下3種結構形式：①移動龍門式。這種結構平臺固定，x軸與z軸通過r軸帶動龍門結構移動，機身部分為工作平臺；行程大，但穩定性差，精度要求高，如圖2所示。②固定龍門式。龍門與機身位置固守，工作平臺為r軸。z軸安裝在x軸上移動。該結構穩定性較好，精度高，但行程小，工件質量全部加載在r圓軸上，且r軸導軌比x軸更容易磨損，如圖3所示。③移動臺面式。x r軸水平移動，z軸負責上下移動。這種結構適合較大功率的主軸，可用于金屬、石塊和木板等的加工，機身占地面積小，結構簡 單，安裝方便，并且成本較低。根據項目設計特點，選擇此種結構形式。
整個機械結構如圖4所示。步進電機通過支架固定在機身上，再通過聯軸器與絲杠連接，完成運動的傳遞。主軸電機高速轉動帶動主軸刀具轉動，完成切削。為了簡化設計、降低成本，可以采用鋼鐵材料或鋁合金型材。通過Pro/E對零部件進行尺寸設計和三維建模，完成虛擬裝配。