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解析數控雕刻機機械結構參數化優化設計
 
隨著近年來制造業對單件、小批量、高精度、復雜形體的零件加工要求越來越高,數控雕刻機以其生產效率高、功能全面、通用性好、價格便宜等優點迅速在模具、裝飾品、電子產品等行業有了廣泛的應用。應用現代設計方法快速有效的設計出性能優良、滿足市場需求的數控雕刻機床是雕刻機生產廠家迫切的需要。本文以一臺小型、高性價比的數控雕刻機機械結構優化設計為例,結合雕刻加工的小刀具、高速加工的特點,分析了雕刻機床的各種總體布局方案。應用本課題設計與開發的靜載荷測試儀和虛擬儀器的振動測試系統對GAE200A-50型數控雕刻樣機的機械結構進行測試,分析其靜、動態特性,并根據測試結果建立并修改了雕刻樣機的仿真分析模型。利用ANSYSWorkbench有限元分析軟件對模型進行靜、動態特性分析與優化,得出了該型號雕刻機機械結構的優化設計方案。通過對雕刻機的總體方案分析,得出了一套雕刻機床總體設計的一般原則。為了進行機床動態特性測試,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數據采集卡,構建了基于LabVIEW的虛擬儀器振動測試系統。課題通過實驗測試與仿真分析相結合的方法實現機械結構的優化設計,具有一定的實用價值和參考意義。
　　
數控雕刻機機床身是由厚壁鋼管構造而成。床身經過有限元分析（FEA）和設計，為機床提供了一個剛硬穩定的加工平臺并且所有床身部件在床身加工前就已經消除應力。數控雕刻機所有定位軸承、滾珠絲杠、線性導軌、齒條，都有機床控制系統的集中自動潤滑系統來保養。這個是滾珠絲杠和線性導軌制造商一致推薦的方法。

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