数控雕刻机Z 数控雕刻机Z轴进给系统设计
设计： 设计：尤晶晶
学号： 学号：0331526 指导老师： 指导老师：刘英
设计内容及要求
一 设计内容 1. 了解数控雕刻机的基本概念、应用领域、基本方法及 了解数控雕刻机的基本概念、应用领域、
发展趋势。 发展趋势。 学习并掌握数控雕刻机的结构、 2. 学习并掌握数控雕刻机的结构、零部件功能及其作 用。 学习并掌握SolidWorks三维绘图软件和VB编程软件。 SolidWorks三维绘图软件和VB编程软件 3. 学习并掌握SolidWorks三维绘图软件和VB编程软件。 应用SolidWorks软件绘制数控雕刻机Z SolidWorks软件绘制数控雕刻机 4. 应用SolidWorks软件绘制数控雕刻机Z轴进给系统 的三维零部件图。 的三维零部件图。 应用VB软件对Z轴进给系统的零部件进行二次开发， VB软件对 5. 应用VB软件对Z轴进给系统的零部件进行二次开发， 实现自动装配。 实现自动装配。
第五阶段 典型零部件及装配关系的二次开发
选择SolidWorks软件的二次开发的工具---VB6.0 选择SolidWorks软件的二次开发的工具---VB6.0 SolidWorks软件的二次开发的工具--开发接口:API 开发接口:API
Dim swApp As Object Set swApp = CreateObject(“SldWorks Application”) 此程序的作用是连接Solidworks的绘图界面 ，通过这个函数， 此程序的作用是连接 的绘图界面 通过这个函数， 就打开了SolidWorks的接口，可以调用它的API函数了。 的接口，可以调用它的 就打开了 的接口 函数了
课题研究阶段
第一阶段
总体方案设计
1.雕刻机工作方式的选择 ：刀具只进行转动和垂直 方向的上下运动，而工作台进行水平两个方向上的移动。 结构1 (√) 结构2
2.主要直线传动元件的选择 ：滚珠丝杠副
3.进给运动方案:雕刻刀具只做高速旋转和Z方向的进 刀、退刀运动;X,Y方向的进给运动，由交流伺服电机的转 动带动丝杠的转动，从而带动了工作台的移动，以实现某 个方向(X或Y方向)的进给运动。 在X，Y方向上的导向件采用直线滚动导轨，其导向精 度可满足对工作台定位精度的要求。
滚动直线导轨
第二阶段 典型零部件的设计及选择
(详细见毕业论文 详细见毕业论文) 详细见毕业论文
第三阶段 在SolidWorks平台下绘制零件图和 平台下绘制零件图和
装配图
Z轴装配图 轴装配图 总体装配图(本组同学共同努力成果 总体装配图 本组同学共同努力成果) 本组同学共同努力成果
第四阶段
充分展现雕刻机的机械模块
二 具体要求 所设计雕刻机总体上要满足： 1. 所设计雕刻机总体上要满足：长×宽×高 控制在
1750mm范围内 范围内； 向行程400mm 400mm， 1350mm ×1050mm ×1750mm范围内；X向行程400mm，Y向 行程500mm 500mm， 向行程160mm 160mm。 行程500mm，Z向行程160mm。 2. 各向驱动采用500W交流伺服电机，1KW高速电主轴。电 各向驱动采用500W交流伺服电机，1KW高速电主轴。 500W交流伺服电机 高速电主轴 主轴为水冷，冷却水水箱及泵内置于床身里。 主轴为水冷，冷却水水箱及泵内置于床身里。 刀柄直径最大为6mm 可以实现小进给量铣削。 6mm， 3.刀柄直径最大为6mm，可以实现小进给量铣削。 能够制作空间在25 20×10cm内的软材料模型及模 25× 4.能够制作空间在25×20×10cm内的软材料模型及模 具，且能够进行广告刻字。 且能够进行广告刻字。
阶梯轴的二次开发 开发界面: 开发界面:
装配体操作的二次开发 开发界 感谢刘英老师!!! 感谢硕士研究生李杰、 感谢硕士研究生李杰、 赵元新 ！！！ 感谢各位专家、 感谢各位专家、教授提出宝 贵的意见！！！ 贵的意见！！！
(1)展现雕刻机的内部结构 (1)展现雕刻机的内部结构
装配体爆炸图 装配体工程图
CAD平台下的二维装配图 CAD平台下的二维装配图
(2)展现雕刻机的传动原理 (2)展现雕刻机的传动原理 ——制作螺旋传动的动画 制作螺旋传动的动画
Animator插件是一款与 插件是一款与SolidWorks完全集成的动画制作软件。 完全集成的动画制作软件。 插件是一款与 完全集成的动画制作软件 它最大的特点在于能够方便地制作出丰富的动画效果， 它最大的特点在于能够方便地制作出丰富的动画效果，以演示产品 的外观和性能，增强客户与企业之间的交流。 的外观和性能，增强客户与企业之间的交流。 使用Animator能将 能将SolidWorks的三维模型实现动态的可视化， 的三维模型实现动态的可视化， 使用 能将 的三维模型实现动态的可视化 并且及时录制产品设计的模拟运行过程、 并且及时录制产品设计的模拟运行过程、模拟装配过程和模拟拆卸 过程，将设计者的意图更好地传递给客户。 过程，将设计者的意图更好地传递给客户。