教学用数控雕铣实验机的研制.pdf

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1、i殳计与制造·机械研究与应用·教学用数控雕铣实验机的研制于江，马关成，陈月贵，苏华礼。(1．安阳福士德工业科技有限公司，河南安阳455000；2．安阳市普特非标准件有限公司，河南安阳455000；3．安阳工学院，河南安阳455000)摘要：数控雕铣机是数控技术与雕刻、铣削工艺相结合的产品。数控雕铣机包括机械部分、步进电机、驱动电路、软件控制等几个重要的组成部分。本系统采用步进电机驱动滚珠丝杠带动各轴运动，完成“雕”、“切”、“钻”、“铣”工作。其结构简单，生产成本低，精度高，刚性好。能满足教学和市场需求。关键词：雕铣机；系统硬件；CNC软件；控制

2、系统；实验教学中图分类号：TG54文献标识码：A文章编号：1006—4414(2009)04—0114—03Researchonnumericalcontrolengraving—-millingexperimentmachineinteachingYuJiang，MaGuan—cheng，ChenYue—gui，SuHua一“(1．AnyangfrstdindustrialtechnologiesCo．，Ltd，AnyangHenan455000，China；2．Anyangp~tefifastenersCo．，Lid，AnyangHenan4

3、55000，China；3．Anyanginstituteoftechnology，AnyangHenan455000，China)Abstract：Thenumericalcontrolengraving—millingmachineisthecombinationofengravingandmillingtechnologycrafts，whichincludemechanicalparts，step—by—stepelectricmotor，drivecircuitsandthesoftwarecontrols，etc．Thestep—by

4、—stepelectricmotorsdrivetheballSCreWStocomplete”engraving”、“cutting”、“drilling’’and“milling”．Thesystemhassire-piestructures，lowcostofproduction，highaccuracyandgoodstifness．Itearsatisfyteachingandthemarketdemands．Keywordszengraving—milingmachine；systemhardware；CNCsoftware；cont

5、rolsystem；experimentteaching数控雕铣机集雕刻、铣削、钻孔为一体，克服了数控雕刻机不能铣、钻，数控铣床不能雕刻的缺点，广泛的用于各种材料的文字雕刻、艺术浮雕、印刷电路板制作、个性印章铭牌制作及小型模具加工(如塑料模、冲压模、纽扣模、五金模、玻璃模)和精密钻孔】J。目前，虽然数控雕铣机的技术已经比较成熟，生产的产品性能趋于稳定。但是大都体积庞大，结构复杂，价格昂贵，有些方面不太适应高校的教学特点。另外，高校教育经费紧张是一个共性问题，为满足高校图1数控雕铣机整体布局图实验教学的需要，节约教育经费。经多方调研论证，匝圃我们对

6、教学用经济型数控雕刻机进行研制，经在实践输入网I薹曼i网l一I／1。一／，^教学中使用，学生反应良好，填补了我校空白，整台机电扭IVl滚珠丝杠传动器不足市场价格的1／5，解决了学校经费不足的＼!矛盾。图2进给运动系统组成原理图1总体方案1．1总体结构1．2机械运动部分雕铣机分立式和卧式两种。本方案选用立式。步进电机通过连轴器带动滚珠丝杠副运动；采用机架采用槽刚焊接，刚性较好。立柱固定，高速雕铣滑动圆导轨支承。圆导轨导向平稳，导向精度高，不头完成雕铣工作，并随轴和z轴作横向移动和上易积存切屑，每轴配正负限位开关和光栅尺，以提高下移动，工作台作y轴纵

7、向移动。如图1所示，该结机床的控制精度和安全可靠性。构体积较小，刚性较好，结构简单，制造容易，成本较2控制系统设计低，能完成各种材料和复杂形状零件的雕铣工作。2．1硬件设计收稿日期：2009—06—08作者简介：于江(1975一)，男，安阳汤阴人，助理工程师，研究方向：机械制造及材料热处理。·l14·设计与制造·机械研究与应用·雕铣机的硬件设计主要包括主控系统，主轴电动(中断请求)等级或DMA通道。标准并行接口使用机控制方案设计，伺服驱动控制方案设计，传感器设三个连续地址，即：3BCh，3BDh，3BEh。计和通讯接口方案设计。其中，第一个地址是

8、接口的基地址，也称为数据本雕铣机数控系统是完全PC型，既以软件为主寄存器地址或接口地址；第二个地址为接口的状态寄的数控系统。系统的管理和