数控雕刻机广泛运用在木工业、石材业、广告业、制造业等多个行业领域。目前,市场上多以三轴数控雕刻机为主,多轴数控雕刻机多用于高端产品,高昂的机床价格和维修维护成本一直是制约多轴数控雕刻机应用的主要瓶颈。针对五轴数控雕刻机的市场需求,本课题提出了一种经济型五轴数控雕刻机的设计方案。借助于运行在PC机上的软件,将数控加工代码转化为各轴的输出脉冲数,通过计算机并口输出脉冲信号到步进电机驱动器,来控制步进电机运动,从而实现各轴的运动完成加工。本文首先阐述了五轴数控雕刻机总体设计方案,其中包括数控系统软件的设计、机床硬件的设计以及机床结构的设计。其次讨论了数控插补原理及计算方法,并依据时间分割法建立了五轴线性插补的算法。在数控系统软件的设计方面,针对数控代码的编译、软件循环的延时方法以及并口的读写操作等关键技术进行了研究。在硬件及接口设计方面,针对步进电机的工作和驱动原理、光电隔离电路设计以及基于TA8435步进驱动器的设计作了进一步的探索。最后,通过实例加工验证了此经济型五轴数控雕刻机的设计可行。相比市场上几十万甚至上百万的五轴雕刻机,该五轴数控雕刻机方案的设计可以至少节约1/3制造成本,同时也会大大降低设备今后的运行维护成本,具有很高的性价比,从而很好的解决了制约五轴数控雕刻机发展的瓶颈,为提高生产效率、节约生产成本提供了有效手段。