雕刻机制作详细过程资料.docx
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雕刻机制作详细过程资料
雕刻机（DIY全程录）
设计要求是：
有效工作行程：
X轴=200mm；Y轴=270mm；Z轴=60mm；
工作精度：
<0.05mm；外表：
精致美观；电气箱与机械部分合二为一。
整机打算分三个部分来介绍：
第一部分-----机械
第二部分-----电气
第三部分-----试机
第一部分-----机械
一．材料选取与加工：
12mm铝板（6061）；台面板是20mm铝板（6061）
1．采购铝板（6061）
2．这是全部自己加工好的零件：
（电气箱不包含）
2．X轴部件与装配：
X轴部分2
1.当初设想是龙门架移动台面固定的，X轴与Y轴的侧板是独立的。
改进：
现在可以成合二为一。
（要重新修改图纸）
2.电气箱体选取2mm的铝板是为了减轻重量，但在加工和装配时比较繁琐，要钻太多的孔和螺纹，固定螺丝位置每个都要在偏差范围内，外表也不美观。
如果量产是不可取。
改进：
选取5mm的铝板，可以在侧面打孔攻丝3mm，,直接固定，去除了12根固定条。
3.步进电机驱动板选用的接口与驱动一体的，优点是体积小、接线少，安装方便，但并行口的输入输出信号弱（没有接上拉电阻，恒电流方式）。
造成我现在用笔记本电脑来控制时，脉冲信号弱步进电机有时会走不动（刚开机时发生的几率最多）。
改进：
二种方法1.选用接口与驱动分别独立的控制板，或是并行口有带恒电流的驱动板（笔记本能
带动）。
目前我还没有去寻找。
2.换成台式机箱的电脑。
我现在已换好了（见图），之后就再也没有发生过一切正
常。
后来再铣了一块260x190mm的尼龙板
Z轴部分1
在设计Y轴的活动时，是选择龙门架活动呢还是工作台板活动，因为步进电机的特性是：
走步精度高、过载能力差、容易失步；龙门架活动优点是：
在机器的加工过程中碎屑不会粘在滚珠丝杆和光轴上，缺点是负载重（龙门架后面还背着电箱），工作台板活动优缺点正好与之相反。
综合考虑后还是以机器的精度为主，选择台面板活动方案，同时也有了克服碎屑粘在滚珠丝杆和光轴上办法。
（办法其实也很简单：
用透明有机玻璃在台面板四周做个围边，高度不影响工作为限；三面固定正面可以活动的，便于清理碎屑。
）
Y轴部分2
四．整机机械部分组装：
由于考虑铝板表面随着时间推移会发黑，表面应该要做阳极氧化处理，所以要装配二次。
第一次装配是为了检验整机设计方案是否存在缺陷和零件加工是否准确，装配工艺与实际是否相符等。
第一次的装配过程图在这里先省略了（表面处理好后第二次装配时会把过程图发上来），只上一些初步装配好的整机图。
固定滚珠丝杆二端的轴承座没有装上，因为是紧配合，装上不容易拆下更困难。
三．电器外购零件（全部在淘宝网采购）：
1．首先确定步进电机：
57型二相步进电机（日本二手）
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57型二相步进电机
2.三轴驱动板：
TB6560-T3（带第四轴扩展口）
驱动板.jpg（9.71KB,下载次数:
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驱动板
3。
开关电源：
输入交流220V，输出直流24V10A250W
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开关电源
4．主轴电机：
高速直流电机（美国二手）+ER11+主轴固定座
主轴电机.JPG（7.87KB,下载次数:
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主轴电机
5。
直流电机调速板：
输入220AC；输出0-120V；功率400W
这块调速板自带220V的变压器，机器电源部分就可以不用变压器了，关键是能减簿电箱的厚度与重量。
直流电机调速板.JPG（9.98KB,下载次数:
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直流电机调速板
6．激光头（对中心点用）
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激光头
6．开关、防水接头、铜柱、电线若干。
6．轴承座：
轴承座.JPG（7.5KB,下载次数:
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轴承座
7．刻度微调手轮：
刻度微调手轮.JPG（6.42KB,下载次数:
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刻度微调手轮
8．地脚螺丝带万向功能：
地脚螺丝.JPG（6.53KB,下载次数:
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地脚螺丝
9．尼龙拖链：
尼龙拖链1.JPG（6.85KB,下载次数:
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尼龙拖链1
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尼龙拖链2
10．不锈钢内六角螺丝：
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不锈钢内六角螺丝
11．装配工具与量具：
二．机械外购零件：
全部在淘宝网采购）
滚珠丝杆3条+光轴6条+箱式直线滑块10只+轴承座6个
1．滚珠丝杆：
X轴：
SFU1605-L400；Y轴：
SFU1605-L450；Z轴：
SFU1605-L251
按照图纸要求加工好长度和二端的轴承挡、手轮挡。
滚珠丝杆.JPG（8.41KB,下载次数:
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滚珠丝杆
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滚珠丝杆加工图
2．光轴：
X轴：
￠16*316=2条；Y轴：
￠20*366=2条；Z轴：
￠12*188=2条；
按照图纸要求加工好长度和二端的中心螺纹孔（M6深20）
光轴1.JPG（8.42KB,下载次数:
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光轴图1
光轴2.JPG（7.79KB,下载次数:
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光轴图2
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光轴加工图
3．箱式直线滑块：
X轴：
SCS20LUU（2个）；Y轴：
SCS16LUU（2个）；Z轴SCS12UU（4个）；
滚珠丝杆座套：
SCS16UU（2个），可以做4个座套。
直线滑块1.JPG（10KB,下载次数:
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直线滑块
直线滑块2.JPG（5.55KB,下载次数:
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SCS16UU中间剖开（线切割）可以做二个丝杆座套
直线滑块3.JPG（6.46KB,下载次数:
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配合丝杆套钻二个M5的螺纹孔
4。
联轴器（6.35*6.35）3个、轴承座（KFL000）6个、刻度微调手轮（8*32）2个、地脚螺丝（D50—M8*50）；
联轴器等.jpg（12.17KB,下载次数:
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5．联轴器；
试机2
连接好电脑，机器与电脑通上电源，运行MACH3，首先是在MACH3的”设置”菜单内设置好：
长度单位、端口、
内核速度、电机输出（步进电机XYZ的脉冲、方向信号输出针脚号）、输入信号（限位、原点、紧停、自定义
开关等）、输出信号（使能与主轴继电器控制等）；然后就是设置三个步进电机的运转参数了，这个设置是要花些
时间慢慢来调整的，先根据自己的步进电机相数、驱动板的细分数和丝杆的螺距来确定移动1mm所需的脉冲
数、速度和加速度等（我的是：
二相电机、16细分、5mm螺距，16X200/5=640脉冲/1mm）。
看图：
接着结合所设置的电机参数用手动操作方式来点动XYZ的电机运转，调整到电机运转在高速没有失步（堵转），低速没有太大噪音（振荡）。
其它设置可以在机器正常运转后再设定。
试机3.jpg（15.17KB,下载次数:
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2011-2-420:
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试机3
夹装了一支圆珠笔芯来替代铣刀，先来个纸上谈兵；从网上下载了一个LED灯板（线路板）的刀路，装载这个刀路文件，放好一张A4纸，调整好圆珠笔芯的高度后，点击“循环启动”机器立马就动起来了。
试机4.jpg（11.55KB,下载次数:
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试机4
试机5.jpg（14.35KB,下载次数:
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试机5
4．Z轴对零位：
Z轴对零位1.jpg（15.74KB,下载次数:
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Z轴对零位
零位设置.jpg（25.87KB,下载次数:
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零位设置
Z轴对零位的设置：
在MACH3的输入信号设置中，把Probe（探针）打钩，低电平有效；接25芯的输入信号的针脚号，按具体驱动板的说明接线。
我红线接10号脚，黑线接5V负极（COM）端。
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