PC的小型雕铣机的设计_CNC加工中心

前言：

随着电子技术和计算机技术的发展，基于PC和Wmdows平台的数控雕铣技术得到了质的飞跃，小型雕铣机可以用作PCB、PVC、图章、木材的平面雕铣加工等，深受许多DIY爱好者的喜爱。美国"雕霸"、法国"嘉宝"和日本"御牧〃等雕铣机质量优秀，但体积大，价格高昂，国内北京"精雕"、上海"啄木鸟"等雕铣机，价格也较昂贵，超出个人的承受范围。国内有一些机械电子爱好者因兴趣爱好，设计制作了满足个人某方面需求的小型雕铣机，但其具有较强的私人性，并没有得到进一步的推广和开发。为此，设计开发了一台结构简单、软硬件开放、功能较为齐全、成本低的小型雕铣机。

1总体方案设计

基于PC的小型雕铣机要满足个人爱好者制作D1Y电路板、雕铣文字等需求，因此设计通过PC驱动电路板控制雕铣机的运行，方便在电脑上进行CAD/CAM设计后，直接实施加工。为了降低成本，要求软硬件开放。总体设计方案如图1所示。

PC上装有数控软件，通过并口与步进电机驱动器连接，驱动三个轴的步进电机转动。步进电机通过机械传动结构实现三轴往返运动。机身部分直接决定了机器的稳定性与可靠性。为了个人使用方便，可以选用质量较轻的的铝合金材料，便于搬运，也可以使用更加便宜的普通钢材。

2机械部分设计2.1机身结构设计

总体来说，小型雕铣机机身有以下3种结构形式：①移动龙门式。这种结构平台固定，x轴与z轴通过r轴带动龙门结构移动，机身部分为工作平台；行程大，但稳定性差，精度要求高，如图2所示。②固定龙门式。龙门与机身位置固守，工作平台为r轴。z轴安装在x轴上移动。该结构稳定性较好，精度高，但行程小，工件质量全部加载在r圆轴上，且r轴导轨比x轴更容易磨损，如图3所示。③移动台面式。x r轴水平移动，z轴负责上下移动。这种结构适合较大功率的主轴，可用于金属、石块和木板等的加工，机身占地面积小，结构简单，安装方便，并且成本较低。根据项目设计特点，选择此种结构形式。

整个机械结构如图4所示。步进电机通过支架固定在机身上，再通过联轴器与丝杠连接，完成运动的传递。主轴电机高速转动带动主轴刀具转动，完成切削。为了简化设计、降低成本，可以采用钢铁材料或铝合金型材。通过Pro/E对零部件进行尺寸设计和三维建模，完成虚拟装配。

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结束语：

本文设计了一款适合个人使用的小型雕铣机，利用Mach3作为PC机上的数控软件，选用合适的步进电机驱动器，用三维软件设计机械传动结构，并进行了虚拟仿真装配。经过测试,实现了设计的功能，达到了预期的目的。

伯特利数控是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括：CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省东莞市，目前其生产的加工中心70%出口，其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务！

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PC的小型雕铣机的设计

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