单轨双头数控雕刻机的模型构建

　　数控雕刻机广泛应用于木工、广告、工艺、模具、建业等行业，可雕刻多种不同材料。数控雕刻机工作时，先将待雕刻工件固定于工作台面上，驱动机构驱动滑台组件带动刀具运动，雕刻工件表面，刀具的各种运动按照预先设计的程序进行。

　　现在的数控雕刻机一般为单导轨、单滑台，一次只能雕刻1个工件，不能同时雕刻2个工件，生产效率较低，厂家需要购买大量机器才能满足加工需求。

　　为了解决这一技术难题，双头双轨雕刻机已经问世，其机架上设置2个横梁，横梁上均设有导轨，导轨上各设有一个雕刻头，但是使用双导轨安装复杂，成本高。

　　针对上述问题，设计一种单轨双头数控雕刻机，在导轨两端各设置一驱动装置，两驱动装置的同步带相互平行。两雕刻头分别装在一条同步带上，控制系统控制两电机带动雕刻头按指定程序加工，由于采用单导轨代替现在技术的双导轨，降低了组装难度，节约了成本，提高了生产效率，还提高了雕刻机的使用寿命。下面济南雕刻机厂家带大家了解一下单轨双头数控雕刻机的模型构建：

　　1 整机设计

　　1.1 整机结构设计

　　图1为单轨双头数控雕刻机效果图，图2为单轨双头数控雕刻机的整机结构，主要由床身底座、工作台、X轴支撑传动系统、Y轴支撑传动系统、Z轴支撑传动系统、控制柜和2个相同的主轴组成。

　　1.2 主要技术参数

　　X轴行程1800mm，Y轴行程1400mm，Z轴行程200mm，工作台长度1900mm，工作台宽度1500mm，床身底座长2000mm，床身底座宽1500mm，T形槽数20个，T形槽宽度10mm，机床外形尺寸 2000mm×1900mm×1500mm，加工精度0.02mm，重复定位精度0.01mm，台面结构为真空吸附台面，X，Y，Z结构丝杠传动。机器自耗功率0.5 kW，最大空行速度28 000mm/min，最大工作速度240 000mm/min。主轴消耗功率1.5 kW，主轴转速0～24 000 r/min，运行模式步进，工作电压AC 220 V/50 Hz，运行指令G代码G code。

　　图1 单轨双头数控雕刻机效果

　　图2 单轨双头数控雕刻机结构组成

　　2 主要部位设计

　　2.1 X轴向传动系统

　　X轴向传动系统工作原理如图3所示，步进电机带动丝杠顺时针或逆时针旋转，丝杠螺母左右移动，带动滑台组件沿X轴移动。X轴向传动系统的总体结构如图4所示，主要由侧面外壳、导轨、滑块、带动板、滚珠丝杠、联轴器、机罩、步进电机、侧板、固定机架、丝杠螺母等组成。经过计算，步进电机选用537p56系列电机，X轴丝杠选用TBI冷轧滚珠丝杠，与TBI螺母配套购买，精度等级C7级，硬度60～62 HRC，导轨选择SBR20型号，固定支架采用45#钢，调质加表面淬火，带动板45钢，中间开孔减轻自身重量，侧板采用45#钢，板中间大孔为轴承孔，工艺要求高，侧面外壳钢板为压制钣金，采用表面喷涂处理使钣金使用寿命更长。

　　图3 X轴向传动系统工作原理

　　图4 X轴传动系统总体结构组成

　　2.2 Y轴向传动系统

　　Y轴向传动系统的工作原理与X轴类似，如图5所示，总体结构见图6，主要由顶部外壳、左侧外壳、Y轴步进电机、左支撑板、联轴器、Y轴导轨固定板、Y轴圆导轨、Y轴滑块、Y轴丝杠、Y轴丝杠螺母、Y轴带动板、右支撑板、Y轴丝杠支撑座、滚珠轴承、右侧外壳等组成。丝杠同螺母选用与X轴相同，导轨选用SBR25型号，左侧外壳采用钢板压制钣金，其结构中有一个通风口，保证步进电机散热，右侧外壳采用钢板压制钣金，左右支撑采用45#钢，几个螺纹孔为配合表面，精度要求较高，顶部外壳采用钢板压制钣金，其中导线槽与主壳部分采用螺纹连接的方式连接。

　　2.3 Z轴向传动系统，

　　工作原理与总体结构如图7、图8所示，不再详细赘述。

　　图5 Y轴向传动系统工作原理

　　图6 Y轴传动系统总体结构组成

　　图7 Z轴向传动系统工作原理

　　图8 Z轴向传动系统总体结构

　　济南雕刻机厂家介绍的单轨双头数控雕刻机的模型构建，对于双头数控雕刻机，采用单轨技术代替现在的双导轨，结构简单、设计合理，2个雕刻头同时工作，同时雕刻2个工件，在相同的时间里出产成倍的产品，提高了工作效率。

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