随着现代加工制造业的发展,既可做精细雕刻,又能做切割的雕铣机得到了较大的发展。它不仅具有高效率的铣削加工能力,同时具有高表面质量的精细雕刻功能,使高效率和高精度得以有机统一。本文设计的小型四轴实验型雕铣机主要用于EPS(可发性聚苯乙烯)或工业用蜡的雕铣。课题来源于陕西省海外留学归国人员重点资助项目,目的是实现通用型控制平台,然后对此平台进行验证和评估。本文首先分析了雕铣机及数控系统的发展现状,并在研究了国内外开放式数控系统的基础上,提出了基于PLC控制的数控系统的应用。然后根据小型四轴实验用雕铣机的特点,提出了雕铣机机械部分的总体设计方案,其中包括雕铣机运动方式、主要直线传动元件、刀具及雕铣方式的选择,然后对各主要零部件进行了设计、计算和选型,用SOLIDWORKS建立了整体机械模型。最后对雕铣机控制系统的硬件及软件展开设计。在硬件设计当中,根据控制对象的结构和控制要求确定了本系统的运动控制方案,对各控制环节进行详细设计和选型,并围绕步进电机运动特性提出了电机升降速控制方案及驱动控制方案。在软件设计当中,完成了直线和圆弧插补算法及流程图设计,并运用GX-DEVELOPER编程软件编制出了XYZ轴点动和XY平面直线和圆弧插补梯形图程序。小型四轴雕铣机的开发设计,具有很深的理论价值和广阔的实用价值,并对其它经济型运动控制方式的研究和机床的数控化改造具有借鉴意义和参考价值。