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小型雕刻机的机械部分设计.doc
机构的传动原理圈及说明
1. 总体结构
现在市面上流行的小型雕刻机工作台主要有两种。第一种如图1所示工作台只作Y方向的移动,而刀具作X方向和Z方向的移动。第二种则如图2所示工作台作X,Y方向的移动,而刀具只作Z方向的移动。
结构1的优点是制作容易,结构稳定。但由于工件随工作台移动,所以不能加工太重的工件,而且雕刻机尺寸不能太大。结构2虽然制作也较容易,然而稳定性要比结构1差很多。由于本次设计对机械部件结构的要求就是要小而轻便,加工工件的质量也是比较轻,因此选用结构1。
在该结构中,机械本体部分是雕刻机的骨架,有底座、立柱、工作台、机头和主轴组件等部分。在保证整个系统的机械刚性的前提下,为了简化设计的结构,减轻整机重量,缩短产品的设计和制造的周期,其主体框架采用铝合金制造,防护件用塑料件制造,用标准的紧固件和定位销连接。
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电路板在电子电路和IT产业内应用广泛,因此对它的制造方法与制造工艺的研究是一项很有意义的课题。目前随着环境的恶化,人们对环境保护的意识越来越强,所以需要提出一种没有化学危害的新的制板方法。本文在比较了各种PCB板的制作方法后,对既能减少污染,又能保证加工精度与效率的基于物理雕刻的电路板雕刻机系统进行了基础性的研究。本文在分析了目前PCB设计软件输出的文件格式的基础上,设计了专门的算法并选用了合适的数据结构来读取并储存PCB设计软件生成的Gerber文件中保存的电路板图形信息。研究了在读取的Gerber文件中的电路板图形信息的基础上生成电路板中导线和焊盘轮廓线的方法,同时实现了轮廓线与轮廓线之间的求交和裁减处理,并生成了无相交的封闭轮廓线。对电路板雕刻过程中的刀路生成作了详细地论述,在采用环切与行切相结合的加工策略的基础上,提出了生成环切刀路和行切刀路的算法,实现了各个环切刀路之间的关系判断与处理,研究了一种基于电路板雕刻的行切刀路规划算法。本文还分析了数控技术的发展现状和趋势,在介绍了第六代开放式数控系统的软、硬件结构的基础上,论述了本文中所设计的数控电路板雕刻机的硬件和软件结构,并研究了通过数控运动控制卡进行开放式数控雕刻机的开发过程。最后,基于上述的研究工作,用Visual C++编写了相应的程序,开发了数控电路板雕刻机的软件总体构架,进行了多个电路板图形加工刀路的模拟生成,以及数控电路板雕刻机的运动控制,经程序验证本文中的算法是正确可靠的,能够满足基本的加工需要,并且程序能实现数控电路板雕刻机的准确控制。关键词:电路板;C++;数控;行切刀路;环切刀路;雕刻机
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小型雕刻机的电气部分设计.doc
小型雕刻机的电气部分设计
一.总体概述
本部分的设计目的主要是提供步进电机的驱动电路,同时还有主轴电机控制、并口通讯、限位开关反馈、电源等电路的设计。在本文中对以上电路分模块进行了叙述。
二.并口通讯模块的设计
1.并口简介
目前,计算机中的并行接口主要作为打印机端口,接口使用的不再是36针接头而是25针D形接头。所谓“并行”,是指8位数据同时通过并行线进行传送,这样数据传送速度大大提高,但并行传送的线路长度受到限制,因为长度增加,干扰就会增加,容易出错。2
现在有五种常见的并口:4位、8位、半8位、EPP和ECP,大多数PC机配有4位或8位的并口,许多利用Intel386芯片组的便携机配有EPP口,支持全部IEEE1284并口规格的计算机配有ECP并口。>z67~
标准并行口4位、8位、半8位:n4位口一次只能输入4位数据,但可以输出8位数据;8位口可以一次输入和输出8位数据;半8位也可以。C
EPP口(增强并行口):由Intel等公司开发,允许8位双向数据传送,可以连接各种非打印机设备,如扫描仪、LAN适配器、磁盘驱动器和CDROM 驱动器等。´Fp.@
ECP口(扩展并行口):由Microsoft、HP公司开发,能支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址,在多任务环境下可以使用DMA(直接存储器 访问)。ky{-P7
目前几乎所有的586机的主板都集成了并行口插座,标注为 Paralle1或LPT1,是一个25针的双排针插座。:#
标准并行打印机口有12位的数据输出通路,5位的数据输入通路。下图为并口的具体引脚定义,其中蓝色引脚为输出通路,红色引脚为输入通路,绿色引脚接地。
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