机械毕业设计（论文）-废旧光驱改造激光雕刻机设计【全套图纸】

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1、天津滨海职业学院全日制高等职业教育毕业实践环节毕业设计（典型性项目）说明书废旧光驱改造激光雕刻机设计全套图纸，加作者：院系：天津滨海职业学院机电工程系专业：机电一体化年级：2011级学号：指导教师：时间：2014年3月主要内容简介传统的雕刻加工是一门技术性要求很高的手工技艺，在艺术品、标牌、首饰等行业具有悠久的历史，产品的质量主要取决与雕刻师傅的技艺水平，而且劳动生产率低、成本高、可重复性差。随着时代的进步，科技的发展，雕刻机成为我们现代人与时俱进的先进工具,它省时省力又环保，应用也越来越广泛。近几年来中国的雕刻机迅速地发展着，从以前的手工雕刻转变为现在的

2、机器雕刻。雕刻机给人们带来了巨大的方便，不仅节省了雕刻时间，还提高了雕刻的工艺，雕刻机的出现也带动了许多行业的发展，像木工雕刻机、石材雕刻机、数控雕刻机等等。本文简要的介绍了雕刻机的研究意义，详细的分析了雕刻机的总体布局并介绍用废旧光驱改造激光雕刻机的详细过程，本文是在参考现有旧废光驱的基础上，设计的一种小型雕刻机，适合一般的塑料板、铝板等普通材料的机械加工。关键字：激光器，数控，激光雕刻机目录第一章前言4第二章数控激光雕刻机的总体设计5第一节激光雕刻机的概述及其工作过程5第二节激光传输方式的设计6一、激光系统的介绍6二、对现有的控制系统的光路的改进6三、

3、激光雕刻机的构成及原理7第三章废旧光驱改造激光雕刻机设计8第一节工具和材料8第二节拆解DVD-Rom驱动器9第三节组装激光发射器11第四节制作机械部分14第五节电子器件16第六节准备Arduino19第七节最终组装以及额外配件20第八节制作完成22设计总结24参考文献25第一章前言研究意义：由于数控激光雕刻机在雕刻中的准确性、可靠性和精确性上大大超过了机械雕刻机和电脑雕刻机数控激光雕刻机的激光雕刻技术己经在工业雕刻和其他领域里得到了很好的发展并取得了很好的效果。并且数控激光雕刻机是采用数控机床模式结合光学系统雕刻切割速度快精度高性能稳定整机使用寿命长。传统

4、的激光雕刻机是采用反射镜反射的方法将激光从激光器传输到被加工材料表面。这种雕刻机对稳定性有较高的要求并且对几个反射镜的调节也比较困难。该方法通过耦合器将激光能量耦合到传能光纤中通过移动光纤的输出端完成激光雕刻的任务。这种激光雕刻是一种无磨损、效率高的新工艺解决了光学透镜存在的偏转和稳定问题使刻线在任何地点都保持均匀功率恒定图形光滑且适合大范围加工。如图1所示描述了数控激光雕刻机的整体结构。图1数控激光雕刻机的结构简图第二章数控激光雕刻机的总体设计第一节激光雕刻机的概述及其工作过程近年来大型激光加工设备通常采用光束移动的方法称为“飞动导光”。在激光加工中“飞

5、动导光”系统同光束固定的导光系统相比具有更大的灵活性、更高的加工速度以及更低的制造成本但在这样的系统中光束的传输距离是变化的。在这样大的传输距离下如果采用普通的机械导光臂传输激光激光的聚焦光斑直径、焦平面和聚焦焦深在不同的位置将发生很大的变化这会对激光加工质量带来严重的影响限制了激光加工的范围。因此市场上常见的激光加工系统加工范围普遍偏小。在此次设计中我采用图2所示的结构图进行设计。图2激光雕刻系统的结构图首先，当设计一种产品时应该了解其工作流程和工作原理数控激光雕刻机的工作原理是通过计算机接口把所要雕刻的图样编成程序然后通过电机的驱动器来驱动电机的运转来

6、使工作台产生走向同时运动控制卡控制着激光的开关来进行激光雕刻其激光雕刻的工作流程如图3所示：图3激光雕刻系统的工作过程图第二节激光传输方式的设计一、激光系统的介绍激光雕刻系统由于采用传能光纤代替原有光路通过耦合器将激光能量耦合到传能光纤中经由光纤输出的激光能量对被加工材料进行雕刻。这不仅解决了现有激光雕刻设备普遍雕刻范围偏小的问题还提高了输出激光的稳定性增加了激光能量的转换效率。目前激光雕刻机的激光扫描方式均为振镜扫描式和全反射镜式。数控激光雕刻系统是利用耦合器将激光耦合到传能光纤中通过移动光纤输出端实现大幅面积的雕刻。利用光纤传输的优越性传统的激光雕刻机

7、是采用反射镜反射的方法将激光从激光器传输到被加工材料表面。这种雕刻机对稳定性有较高的要求并且对几个反射镜的调节也比较困难。二、对现有的控制系统的光路的改进本系统则利用传能光纤传输CO2激光能量进行雕刻的新方法。该方法通过耦合器将激光能量耦合到传能光纤中通过移动光纤的输出端完成激光雕刻的任务。这种激光雕刻是一种无磨损、效率高的新工艺解决了光学透镜存在的偏转和稳定问题使刻线在任何地点都保持均匀功率恒定图形光滑且适合大范围加工。现在的雕刻机光路都是利用反射镜或是机械关节导光臂来实现激光的转向和聚焦的由于多关节机械导光臂产生运动误差的积累难以保证激光传输的准确性另

8、外反射镜与聚焦镜属于耗材如果不及时保养雕刻产生的烟尘积累就会腐蚀镜