技术领域
本实用新型涉及机电领域，尤其涉及一种机械设备，具体是指一种可用于平面雕刻和立体雕刻的多自由度多轴雕刻机。
背景技术
随着社会的发展和进步，浮雕艺术以及传统的雕刻工艺品越来越受到人们的欢迎，这不但表现在对其数量的需要量的大增，同时也表现在对其造型的的要求也越精细、讲究。传统的雕刻方法是手工制作，不但对其工匠的技术水平要求极高，而且劳动强度较大，生产周期长效率低下，成本高不能批量生产。随着计算机数控加工技术的成熟已经有越来越多的数控设备应用于雕刻艺术。
目前市场上出现的数控雕刻机分为进口和国产两类，进口雕刻机其设计和制造技术较成熟品质也相对稳定但价格昂贵。我国数控雕刻机多数是小企业和个体户，购买大而全的CAD/CAM软件不仅经济上不堪负重，而且资源上不能充分利用，国产软件无论性能还是易用性和国外同类产品都有较大差距。因此国产雕刻机多为用于广告行业和家具的平面用的三轴雕刻机，无法用于精确的立体雕刻。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，设计一种具有多自由度的四轴联动雕刻机，提高雕刻机立体雕刻的精确度和生产效率以及大大降低多轴雕刻机的生产成本。
本实用新型的技术解决方案是，提供如下一种雕刻机，如图1所示主要由横梁支撑的主轴和固定物体转动的回转头副轴组成。整个主轴由可以控制横梁运动的两台并联步进电机、横梁上主轴电机左右移动的一台小电机和控制刀架沿着丝杠和直线导轨上下运动的另一电机组成，它们的联动实现雕刻机X、Y、Z轴方向的三维雕刻。在机床的工作台底板上的从动副轴负责固定物件以及控制物件旋转并配合主轴相应运动实现与主轴的联动以加工出所需要的产品。由此机构构成的雕刻机可以完成普通的平面雕刻以及精确度要求较高的立体工艺品制作。
综上所述，本实用新型与目前常规雕刻机相比具有以下优点：
1、横向运动的横梁紧贴底部增强了运动部件的机械强度，进而保证运动的准确性。
2、雕刻机纵向运动，多数设计方案为单丝杠带动。因为运动中的铣头位置实际上不会在两导轨的正中间，同时两边导轨的安装间隙、摩擦阻力也不会完全相等，使得横梁在两边的导轨上运动时不能同步，造成一定程度的倾斜，影响准确度。单丝杠还有一个问题，就是单丝杠带动横梁运动，机身中间的底部必须留有丝杠和横连杆运动的空间，使得机床结构不够牢固。从机械传动的角度，应该在两边的导轨附近各安装一条丝杠，解决运动中的不平衡问题，同时也使床身结构坚固。
3、本设计方案是采用两台步进电机，同时采用链轮链条传动，对两条丝杠进行机械联动，一方面并联的两步进电机可以保证传动精度，另一方面，可以机械地进行纠步。相比若用一台电机带动，用机械传动方式让另一条丝杠同步，传动误差很大，无法消除。用两台电机各自传动两条丝杠，不解决步进电机丢步造成运动不平衡问题就必须用伺服电机，伺服电机和控制系统的成本要比步进电机高10到20倍，会大大地增加机器的成本。
4、整机的结构特点是多数构件采用型材，降低了材料和制造成本。刀架部分设计，结构简捷、紧凑、合理、便于生产、装配和使用。
5、数控回转头部分设计中，采用蜗轮蜗杆传动，可调蜗杆的机构方式，保证传动精度，比市场上的数控回转头降低生产成本10倍以上。
