徐　帖，黄光铭，张　磊，王书文，殷　振

(江苏科技大学 机械工程学院，江苏　苏州　215009)

0　引言

3D打印、激光雕刻和数控加工都是目前机械加工作业中常见的加工方式，在对工件的加工过程中，时常会需要一种或几种不同的加工装置协同作业，加工工序繁琐，耗时较长，不同加工装置的重复装夹也加大了加工的误差[1-4]。模块化增减材加工一体机将3D打印装置、激光雕刻装置和数控加工装置进行模块化处理，通用地安装到增减材加工一体机上[5]，在满足加工需求的情况下极大减少了工件的加工工序，缩短了加工时间[6-8]。

1　模块化增减材加工一体机结构设计

模块化增减材加工一体机主要包括结构框架、驱动装置、控制装置、功能转换装置和模块化的加工装置，整体结构如图1所示。

1-底部支座；2-竖直支架；3-上端横梁；4-X方向驱动装置；5-Y方向驱动装置；6-Z方向驱动装置；7-控制装置；8-功能转换装置

结构框架主要包括底部支座、上端横梁和竖直支架。驱动装置包括驱动电机、传送带、丝杠、导轨和滑块，驱动装置分为X方向驱动装置、Y方向驱动装置和Z方向驱动装置。驱动电机与丝杠之间通过传送带相连接，使得驱动电机的动力能够转化为丝杠的转动，在丝杠和导轨上设置有滑块，滑块通过螺纹孔与丝杠上的螺纹形成配合关系，在电机的驱动下，可以控制滑块沿X、Y或Z方向做定向和定点移动。

控制电路采用电机驱动芯片Atmega2560作为主控芯片，配合高性能USB芯片ATmega16u2，可以使用个人计算机通过USB线连接来控制增减材多功能加工一体机，或者直接由USB接口连接U盘进行固件升级和参数配置，简单易用。……