龙门式小型雕刻机机械结构设计-开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告
龙门式小型雕刻机机械结构设计
院(系) 机电工程学院
专业机械设计制造及其自动化
班级 090207
姓名田甜
学号 090212124
导师李刚
2013年3月20日
(论文)综述(题目背景、国内外相关研究情况及研究意义)

随着时代的进步,科技的发展,我们的生活节奏越来越快,许多生产方式也由以前的手工制造发展为更适合当代社会的机械制造,机械化是大批量、高效率、高精度的象征,雕刻机就是随着时代的进步而产生的解决手工雕刻的费时、费力、费神的机电一体化产品。
雕刻机是一种集合了钻、铣功能的自动化加工设备。通过X、Y、Z三轴的运动控制,可以加工出各种各样的图案复杂、造型奇特、成品精细的零件以及对软质材料的加工,广泛应用于石材艺术雕刻、木工家具雕花、建筑装饰雕刻、广告模具雕刻、工艺礼品雕刻、印章图章雕刻等加工领域。具有加工效率高、表面光洁度好、性价比高等优点。
随着世界科学技术的迅速发展,我和生产能力与工业发达国家相比还存在相当大的差距。因此,在我国以新技术改造传统产业和开发高科技术含量的新产品,已成为当前机械工业以至各传统产业密切关注和改革的焦点。所以对雕刻机的深入研究成为了当下非常重要和有意义的工作。

1938年世界第一台手动雕刻机在法国“嘉宝”问世,1950年“嘉宝”生产出世界第一台真正意义的电动、可缩放比例的手动雕刻机。随后美国、日本和法国等国也开始研制。20世纪90年代,随着微电子技术的突飞猛进,直接推动微型计算机的急剧发展。微电子技术和微型计算机技术带动整个高技术群体飞速发展,从而使雕刻机产生了质的飞跃。雕刻机完成了从2D————3D加工的变革,功能完善、性能稳定、造型美观和价格合理成为雕刻机研制的基本要求。
雕刻机是由数控龙门铣床转型而来的,近几年来在我国发展非常迅速,相对于手工雕刻来说它是科技发展的一次质变,它的出现给人们带来了巨大的方便,也给我们在工业上的的发展带来了很大的变化。然而在前几年,机械化生产传统家具的厂商还没有受到人们的广泛关注,始终与手工雕刻的市场有一定的差距,但随着科技的进步,机雕的出货量、出货品质以及款式等都有了大幅的提升,逐渐赢得了消费者的认可,并且逐渐从成为市场的主流。手工雕刻虽然也很工整,但细看每个纹饰都略有差别,最大的差别是平面部分与挖下去的部分呈斜角,缺乏圆润感。由于机雕制品以电脑绘图软件描绘原作,然后由自动雕刻机输出,因此细节处显得工整归一。它的运用,大量节省了企业在产品制作上的时间,提高了雕刻工艺及工作效率,并且现在很多行业都受益于雕刻机。如今,经过十多年的发展,雕刻机已经被广泛运用于各行各业之中。
随着近年来我国制造业的迅速发展,数控雕刻机产业也获得了良好的发展机遇,有效地促进了我国数控雕刻机的生产和推广应用。我国数控雕刻机起步经济型数控机床,随着数控技术的进步,进过十多年的发展,已形成了多个国产品牌的雕刻机,如上海洛克公司生产的啄木鸟数控雕刻机、北京槽雕公司生产精雕数控雕刻机和南京科能公司生产的威克数控雕刻机等。上述各类雕刻机机床本体结构比较简单,控制器大多借鉴国外新技术,采用基于高档的微控制或PC的数控系统,伺服部分以步进电机细分驱动为主,可获得中等控制精度,但价格比较便宜,因此整机的性价比高,适用于精度不太高的普及应用场合。对高精度雕刻加工,目前我国尚以进口数控雕刻机为主,这类数控雕刻机机床本体设计刚度好、精度高,采用伺服电机驱动,加工精度高,控制系统功能全,可靠性高,但价格昂贵,因此主要应用于模具等高精度加工场合。
数控雕刻机作为制造业一个有力工具,有着非常广阔的发展前景,随着计算机技术、机电技术、机械技术等各个科学技术的发展,数控雕刻机的功能将日益强大,性能将更趋稳定。雕刻机发展趋势总结如下:
(1)更加精密
控制部分和机械部分精度的提高将极大地提高雕刻系统的精度,控制部分将向闭环伺服方向发展,通过反馈调整做到误差补偿,从而可以大幅度提高精度;机械部分将采用更高精度的滚珠丝杠和驱动电机,同时装配工艺的提高也将进一步提高系统的精度。
(2)更加高效
高性能运动控制技术如DSP技术、32位单片机等的发展,驱动电机性能提高,刀具性能提高,采用规范的软件开发技术等等,都将会推动数控雕刻系统向着高速、高效、高可靠性的方向发展。
(3)利用移动通讯技术和网络技术飞速的发展,数控雕刻机将朝着数字化、网络化的方向发展。
本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施

本课题设计的主要内容有以下几点:
(1)通过调研和参阅相关资料,,全面了解龙门雕刻机的工作原理及发展;
(2)根据雕刻机的性能要求和结