机电一体化广泛地综合了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换和软件编程等技术，并将这些技术有机的结合成一体，它是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势。三维机械雕刻机是一种典型的机电一体化产品，在广告制作行业具有较大的市场前景。 本文简要地介绍了雕刻机的起源和发展现状，分析了国内外同类雕刻机的特点，说明了雕刻机的功能和使用范围；从系统的观点出发，根据机电一体化产品设计的基本原理、关键技术和研制原则，应用相关技术进行有机的组织和综合，制定了研制的三维机械雕刻机的总体设计方案，并且着重以研制的LAE500-80型三维机械雕刻机为例，详细地分析了雕刻机系统的总体布局和结构方案、数控系统的运动方式，以及主运动和进给运动系统选择等。分别进行了机械系统的设计和实现，包括主运动和进给运动的设计计算；控制系统的设计和实现，包括硬件选用、软件结构；以及“三维雕刻”插补算法的选择、分析和实现过程，实现了该雕刻机系统的初步优化。 该课题的目的在于提高独立自主开发机电一体化产品的能力，填补企业产品的空白，并推动本企业的技术进步和发展。