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解析數(shù)控雕刻機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì)
 
隨著近年來制造業(yè)對單件、小批量、高精度、復(fù)雜形體的零件加工要求越來越高,數(shù)控雕刻機(jī)以其生產(chǎn)效率高、功能全面、通用性好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)迅速在模具、裝飾品、電子產(chǎn)品等行業(yè)有了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法快速有效的設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良、滿足市場需求的數(shù)控雕刻機(jī)床是雕刻機(jī)生產(chǎn)廠家迫切的需要。本文以一臺(tái)小型、高性價(jià)比的數(shù)控雕刻機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)為例,結(jié)合雕刻加工的小刀具、高速加工的特點(diǎn),分析了雕刻機(jī)床的各種總體布局方案。應(yīng)用本課題設(shè)計(jì)與開發(fā)的靜載荷測試儀和虛擬儀器的振動(dòng)測試系統(tǒng)對GAE200A-50型數(shù)控雕刻樣機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試,分析其靜、動(dòng)態(tài)特性,并根據(jù)測試結(jié)果建立并修改了雕刻樣機(jī)的仿真分析模型。利用ANSYSWorkbench有限元分析軟件對模型進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)特性分析與優(yōu)化,得出了該型號(hào)雕刻機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。通過對雕刻機(jī)的總體方案分析,得出了一套雕刻機(jī)床總體設(shè)計(jì)的一般原則。為了進(jìn)行機(jī)床動(dòng)態(tài)特性測試,采用壓電加速度傳感器與電荷放大器配合美國NI公司的PCI6024E數(shù)據(jù)采集卡,構(gòu)建了基于LabVIEW的虛擬儀器振動(dòng)測試系統(tǒng)。課題通過實(shí)驗(yàn)測試與仿真分析相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),具有一定的實(shí)用價(jià)值和參考意義。
　　
數(shù)控雕刻機(jī)機(jī)床身是由厚壁鋼管構(gòu)造而成。床身經(jīng)過有限元分析（FEA）和設(shè)計(jì)，為機(jī)床提供了一個(gè)剛硬穩(wěn)定的加工平臺(tái)并且所有床身部件在床身加工前就已經(jīng)消除應(yīng)力。數(shù)控雕刻機(jī)所有定位軸承、滾珠絲杠、線性導(dǎo)軌、齒條，都有機(jī)床控制系統(tǒng)的集中自動(dòng)潤滑系統(tǒng)來保養(yǎng)。這個(gè)是滾珠絲杠和線性導(dǎo)軌制造商一致推薦的方法。

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