刻机布局的决定性因素。
因而,在布局雕刻机时,必须根据加工要求,全面、综合地考虑工件的表面形成方法及运动,以期作出具有较好技术经济效果的布局设计。
2、雕刻机运动分配的影响 工件表面形成方法及运动相同,而雕刻机的运动分配不同,雕刻机的布局也会不同。
对于同一种运动分配的布局,由于导轨的布置和其它结构形式的不 6 第二章雕刻机的机械结构同,也将使雕刻机的布局出现变化。
在分配雕刻机运动时,一般应注意以下几点: 1 移动部件的重量应尽量轻。
在其它条件相同的情况下,移动部件的重量越小,所需电机功率和传动件的尺寸也越小 2 应有利于提高加工精度 3)应有利于提高雕刻机刚度,缩小占地面积 4)工件的尺寸重量和形状的影响 工件的表面形成运动及雕刻机部件的运动分配基本相同,而工件尺寸、重量和形状不同,雕刻机的布局也会有很大差异。
另外,还应考虑雕刻机性能要求的影响,如振动、噪声、热变形、刚度和抗振性,操纵方便形的影响,模块化设计法的影响等。
通过查阅相关的文献资料,雕刻机基本布局形式通常有下图所示的两种方案: 图 2.2 雕刻机的布局简图 图 2.2 雕刻机的布局形式 这两种布局都采用龙门式框架结构,雕刻机的刚度均较高。
布局1方案中,工作台固定,雕刻头作横向和上下移动,立柱作纵向移动。
该方案便于变形为不同纵向长度的雕刻机。
由于工作台不动,承载能力好,适合加工较重的工件。
在使用外伸支架支撑纵向长工件进行批量加工时,支点高度相同,故支架支撑调整方便。
但雕刻头运动精度较难保证且立柱移动较笨重。
布局2方案中,立柱固定,雕刻头作横向和上下移动,工作台作纵向移动。
由于工作台移动,承载能力较布局1方案差。
若设计所承载的工件较轻,这种布局方式所需电动机功率和传动件的尺寸较小,移动较轻便。
在使用外伸支架支撑纵向长工件进行批量加工时,支点高度相同,故支架支撑调整方便,但支 7 第二章雕刻机的机械结构架结构较布局1方案略显复杂。
该方案的最大优势在于雕刻头运动精度较易保证。
经以上比较,充分考虑到布局的基本要求、影响布局的基本因素及三坐标数控雕刻机的设计参数,可采用布局2的方案。
2.2.3 坐标系的确定 雕刻机的坐标系采用右手法则,直角卡笛儿坐标系统。
基本坐标轴为 X 、Y 、Z 直角坐标,对相应每一个旋转运动符号为 A 、B 、C ,如图 2. 3 所示。
Z 轴为平行于雕刻机主轴的坐标轴,垂直于工件装夹面。
图 2.3 图 2.3 右手坐标系统 2.2.4 三维雕刻机的机械结构 该三维雕刻机的机械几何结构,由以下几部分组成: 1、底座部分 作为整机的基础,承担整个机体的重量,要求稳定坚固。
底座由底下的四只支脚与地面接触 2.