台式可编程三坐标雕刻机结构设计与运动分析

李晓东，段雪聪，杨昕，王宏刚

（1.长春工业大学 工程训练中心，长春 130012；2.长春理工大学，长春 130000；3.吉林省石油化工设计研究院，长春130000）

0 引 言

随着社会进步和经济的不断发展，人们的知识文化水平逐步提高，对于机械产品的效率与品质的要求也越来越高。然而，市场上小功率雕刻机样式繁多，让消费者眼花缭乱，但它们功能却比较单一，适用范围受到严重的限制。而大功率的雕刻机功能虽多、寿命较长，但是占地面积较大，不适宜移动与携带。这不符合市场的发展和消费者的需求。面对这些迫切需要解决的问题，经过多方面的努力和实验，可编程三坐标雕刻机将多种功能融于一身，而且也尽可能减少了资源与空间的浪费。

可编程三坐标雕刻机在经过摄像头拍照、电脑灰度处理后，便可以定制照片，操作十分简便；也可以进行浮雕、玉石雕刻，样式精美逼真；以及刻制电路板、印章、工艺品等，实用性极强，具有很好的商业价值。最为关注与期待的是它能通过串口进行远程控制。可编程三坐标雕刻机最大的亮点是：操作简单化，一体化，节省时间，大大提高了工作效率。

1 结构组成与原理分析

可编程三坐标雕刻机主要是由三坐标工作台各个工作轴的运动控制。在三坐标工作台中，X 轴为横向运动，Y轴为纵向运动，Z 轴为上下运动。导轨上的滑块与滚珠丝杆上的横梁相连。通过步进电机（1.8°/step）进行控制，以达到控制X、Y、Z 三轴运动的目的。X、Y、Z 三轴通过步进电机的带动实现了三轴联动。……