一种四轴立体雕刻机旋转轴同步性问题的探讨与解决.pdf

《一种四轴立体雕刻机旋转轴同步性问题的探讨与解决.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Scienceandtechnology科技纵横【摘要】四轴立体雕刻机主要应用于圆柱形木材的花纹雕刻。由计算机，控制器和主机三部分组成。雕刻机上的雕刻头，通过按加工材质配置的刀具，又寸固定于主机旋转轴上的加工件进行切削，即可雕刻出各种立体浮雕图形及文字。本文结合VC0212X4四轴数控立体雕刻机的结构特点，对四个旋转轴不同步的原因进行分析．提出了齿轮齿条的结构以及对质量控制的方法。【关键词】数控雕刻机：卤轮齿条传动：四轴同步控制引言转动ffj度，转动惯量都同步，这是产卜四个旋转轴不同步VC0212X

2、4数控木工雕刻机是一种四轴三维立体雕刻机，的首要原冈。适片]于楼梯扶手，花形立柱等木材的加工，具有Jn~．效率高1．2同步带结构的误差电机与主动带轮连为一体，电装夹便捷，适片j范围广等特点，最大叮以加工直径200im，机动作时带动同步带长度1200mm的工件。该机床的四轴结构如图1所示：并通过步带带动与从动带轮连为体的旋转轴旋转。由于带轮和同步带加工的丝，在传动的过程-}】尤法保证传动比和理论f完全一致。此外在机床进仃加一1：的过程中，][]电机需耍不断的变换正反转的动作，lhf同步带与带轮之耳_：

3、ll】I)l9IJ间的问隙导致了动作的滞后性，并产生反向间隙。这是产。生四个旋转轴不同步的主要原因。上一一．I．E=—。一1．【L_1_3机床装配过程中产生的误差由于装配工人的水平㈦』皿__』有高低、装配方式各有不同、配套零部件的误差等原闲都会导致机床的精度降低，就有可能无法保证四个轴的同步性。Il1．4加工件装夹的误差VC(}212X4四轴数控雕刻机加1原雕刻机的结构特点和存在的问题工的对象是柱形木材最仞设计的该型号雕刻机是通过四个步进电机各自带装夹时木材的一端抵住旋转轴的顶尖，另外一端用尾动他动

4、比为l：：j的同步带结构，从而实现控制四个旋转轴架顶住。水材材质较软，加T变形大，装灾时L的误差旋转的动作。该结构中d个步进电机自独控制4个轴也比较大。运动，步进电机的运动⋯数控系统控制。但是在实际2旋转轴技术问题的探讨与解决方案中经常会遇到反映旧个旋转轴小川步的题，具体表综卜所述，为解决VC0212X4四轴数控雕刻机旋转轴不『JfJ上的零什花纹深浅小一，周结介处有等情况。同步的问题，我们需要从前面分析的儿个方面求学虑解决根，、反映的情况结合现场调试人员和工程师的分析，方案，具体如卜：大毁可以从以卜

5、JL个方I来说口月叫个轴产牛同步的原!．1重新设计旋转轴的机械结构利用齿轮齿条结构代冈：替四个电机通过同步I．】步进电机本身存在的误差由于考虑成本的原因，带带动旋转轴的结构，新的结构fH1图2所示。该机床所配的电机比较低端，从数控系统发⋯信号剑步进电机动作的过中，}tJ干电机『j身的误麓，无法保证旧台电机的启动速度、作者单位：211111南京增材制造研究院发展有限公司江苏南京作者：王闯道以长距离安装并且高速运转，齿条齿轮传动结构简t。『JIl工安装精度差，传动噪音大，磨损大。2．2提高装配质最的控制

6、，制定严格的装配I：艺之什，明确装配工艺要求，关键部件的装配选用熟练T人进行操作，严格检验装配精度。2．3针对装夹工件产生的误差，我们在每个旋转轴的网2顶尖外围增加了三个小顶尖，从而增加木材与旋转轴的接新设计t的结构只需要个步进电机，步进电机通过同触面积，尽量减少装夹误差。步带结构带动主动旋转轴旋转，主动旋转轴上的齿轮和齿通过一系列的技术改进和质量控制，VC02l2X4四轴数条n}}i合，齿条安装线性导轨上，齿条苊右运动，从而带控雕刻机旋转轴同步性问题得到了很好的解决，品质动其余三个从动旋转轴旋转。

7、在新的结构中，电机和步有了很大的提高。带结构从原来的四套减少剑一套，这就避免了因为电tJi,IH3结语川tit㈦-t-构带来n勺川步件一致lU题。川lI、f我仃J根据市场针对VC0212X4轴数控雕刻机加1：『f1仃的M题，从⋯，结内外

8、1场的特点，选择合遁的电机，控制机械结构设计，装配：【：艺

9、芒求，j二装灭儿等方山入手，综itx机门的十度，川步带卡¨同步带轮也选J1J围内名厂家合考虑J各方而的影响素，bL4：7分析J’轮齿条和蜗轮的J，线导轨选台湾悼，齿轮齿条选用进Lj虫呙杆传动的优缺点，同时相

10、关利文什的技术说u』j卡¨IlfljJ生的J。1^。这措施从恨小I善j，机床的瞍，保权力要求，捉Ⅲ合理的解决方案，解决r实际，f!Jl}1的j个旋转轴的川步。问题。!汁t的过Il1综合芬虑_，和{】传动机ffJ，选定灯通过这款机器的技术改进，带动了他各炎机器的质轮祭fll涡轮啪ff种化动机构，针对该i4fi：,~lfJJJ1lr特量帑顿和技术改进，提商管理水、，：质仃r很人、1粘嫂求，阅剧艾件⋯忖分析比较、r萏的优的提高，生产的产r

11、^获得了旧内外户的评。缺·，后选扦