龙源期刊网httpwwwqika
comc

基于PC的小型雕刻机的设计
作者：常宏斌郭宝坤来源：《科技与创新》2016年第18期
摘要：通过PC并口，将Mach3作为控制软件，选用三轴步进电机控制板作为主控制板，步进电机通过滚珠丝杠副带动X，Y和Z轴运动，主轴用直流电机控制，通过设计电气控制电路和机械结构，实现三轴联动的小型雕刻机。关键词：小型雕刻机；March3软件；PC；步进电机中图分类号：TP39173文献标识码：ADOI：1015913jc
kikjycx201618094随着电子技术和计算机技术的发展，基于PC和Wi
dows平台的数控雕刻技术得到了质的飞跃，小型雕刻机可以用作PCB、PVC、图章、木材的平面雕刻加工等，深受许多DIY爱好者的喜爱。美国“雕霸”、法国“嘉宝”和日本“御牧”等雕刻机质量优秀，但体积大，价格高昂，国内北京“精雕”、上海“啄木鸟”等雕刻机，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刻机，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、成本低的小型雕刻机。1总体方案设计基于PC的小型雕刻机要满足个人爱好者制作DIY电路板、雕刻文字等需求，因此设计通过PC驱动电路板控制雕刻机的运行，方便在电脑上进行CADCAM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21机身结构设计总体来说，小型雕刻机机身有以下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Y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Y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Y圆轴上，且Y轴导轨比X轴更容易磨损，如图3所示。③移动台面式。X，Y轴水平移动，Z轴负责上下移动。
f龙源期刊网httpwwwqika
comc
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r