五轴联动数控陶瓷雕刻机的研究与开发

　　随着数控技术的发展与普及，现如今对成本低廉、性能可靠的数控雕刻机的需求日益明显，而市面上的雕刻机主要是用于广告行业的三轴雕刻机，无法用于陶瓷回转曲面的浮雕加工。能用于五面体加工的只有价格昂贵的五轴联动加工中心，若用在陶瓷浮雕，不仅成本太高，而且也不能满足陶瓷行业特殊性的要求。

　　为此一种能用于陶瓷行业的高速五面体雕刻机急于问世，它能够完全取代陶瓷手工雕刻，大大降低劳动强度，而且能实现标准化、批量化的陶瓷生产，对陶瓷行业具有重要意义。

　　2机械结构设计需要雕刻的陶瓷大部分为回转腔体类形状，因此采用在三个直线运动轴的基础上增加一个回转工作台和一个主轴摆头的五轴联动设计方案，如所示。

　　用于雕刻的材料为未烧硬的瓷坯，无法使用夹具，05级硕士研究生，主要从事数控技术的研究。

　　中国陶瓷只能放置在回转工作台上，采用石膏作为回转台面。在石膏上加工出与瓷坯对应的定位槽，便于定位，同时能加大瓷坯和台面的附着力。

　　3控制系统设计出于经济型五轴联动雕刻机的考虑，本设计采用基于PC机的开放式数控系统，利用软件插补的方式，由计算机的LPT并口输出控制信号到各个轴步进电机驱动器，驱动各个轴的步进电机运动。

　　3.1硬件设计~1X轴步进电机驱动器H X轴步进111机轴步进电机动器ry轴步进L！Z轴步进电机驱动器HZliMtili机：。机械制造与自动化，2005年34卷6期147-149中国陶瓷I辊棒的阻碍作用，在后排辊棒后端因绕流形成的气体旋涡不能充分的发展，气流在辊棒尾部形成滞流区，减弱了对各排辊棒间周围烟气的扰动。相反，当均匀器间距适当增大时，由于气体旋涡能够得到充分发展，使周围气体受到更大的扰动，而且它们之间相互影响，还加大了气体扰动的空间范围。因此，为了使同时安装几个温度均器能够达到更好的均窑温的效果，均匀器应该按适当的间距安装。

　　4结论4.1数值模拟结果表明同时安装几个温度均器可以达到更好的均匀窑温效果。

　　4.2在辊道窑烧成带内按一定间距安装几个温度均匀器后，窑内横断面上沿辊上高的各高度的温差都较小，离砖坯上表面一定距离处的温差更小，且安装间距为100cm时达到的减小温差效果较间距为50cm时的好。

　　4.3由于各温度均器之间对其各自周围气体流动相互影响，为了使同时安装几个温度均匀器能够达到更好的均窑温的效果，均匀器应该按适当的间距安装。

　　4.4受砖坯表面的阻挡作用，在辊上安装不同数量（或间距）的温度均匀器对辊下烟气的速度与温度分布影响微乎其微。