300x400數(shù)控激光切割機(jī)的設(shè)計

1、300X400數(shù)控激光切割機(jī)的設(shè)計摘要激光切割的適用對象主要是難切割材料，如高強(qiáng)度、高韌性材料以及精密細(xì)小和形狀復(fù)雜的零件，因而數(shù)控激光切割在我國制造業(yè)中正發(fā)揮出巨大的優(yōu)越性。本文設(shè)計了一臺單片機(jī)控制的數(shù)控激光切割機(jī)床，主要完成了：機(jī)床整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，Z軸、XY軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計...摘要激光切割的適用對象主要是難切割材料，如高強(qiáng)度、高韌性材料以及精密細(xì)小和形狀復(fù)雜的零件，因而激光切割在我國制造業(yè)中正發(fā)揮出巨大的優(yōu)越性。本文設(shè)計了一臺單片機(jī)控制

2、的數(shù)控激光切割機(jī)床，主要完成了：機(jī)床整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，Z軸、XY軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、滾珠絲杠、直線滾動導(dǎo)軌的選擇及其強(qiáng)度分析；以步進(jìn)電機(jī)為進(jìn)給驅(qū)動的驅(qū)動系統(tǒng)及其傳動機(jī)構(gòu)的分析設(shè)計計算；以89C51為主控芯片的數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計、系統(tǒng)初始化設(shè)計及系統(tǒng)軟件方案設(shè)計和步進(jìn)電機(jī)的控制程序設(shè)計。關(guān)鍵詞CNC，激光切割機(jī)床，結(jié)構(gòu)，設(shè)計ABSTRACTLasercuttingmachinetoolwasusuallyusedfthehardcutting

3、materialsuchashighstrengthmaterialhighprecisionductilematerialssmartcomplicatedcomponents.SoCNClasercuttinghasbeenplayinganimptantroleinChinasmanufacturingindustry.ThispaperdescribesthedesignofaSCMcontrolledCNClasercutti

4、ngmachinetools.MeattentionwaspaidontheoverallmachinedesignZaxisXYaxisinthedesignballscrewthechoiceoflinearmotionguideintensityanalysisthedrivesystemintowhichsteppermotwasputtheanalysisofthedrivesystemdesign89C51chipwasma

5、inlyusedfthedesignofhardwarecircuitthedesignofsysteminitializationthedesignofsteppermotscontrollingprogram.KeywdsCNClasercuttingmachinetoolsarchitecturedesign2機(jī)械部分XY工作臺及Z軸的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計42.1XY工作臺的設(shè)計42.1.1主要設(shè)計參數(shù)及依據(jù)42.1.2XY工作臺部件進(jìn)給

6、系統(tǒng)受力分析42.1.3初步確定XY工作臺尺寸及估算重量42.2Z軸隨動系統(tǒng)設(shè)計53滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算63.1強(qiáng)度計算63.2滾珠絲杠副的傳動效率64直線滾動導(dǎo)軌的選型85步進(jìn)電機(jī)及其傳動機(jī)構(gòu)的確定95.1步進(jìn)電機(jī)的選用95.1.1脈沖當(dāng)量和步距角95.1.2步進(jìn)電機(jī)上起動力矩的近似計算95.1.3確定步進(jìn)電機(jī)最高工作頻率105.2齒輪傳動機(jī)構(gòu)的確定105.2.1傳動比的確定105.2.2齒輪結(jié)構(gòu)主要參數(shù)的確定115.3步進(jìn)電機(jī)

7、慣性負(fù)載的計算116傳動系統(tǒng)剛度的討論136.1根據(jù)工作臺不出現(xiàn)爬行的條件來確定傳動系統(tǒng)的剛度136.2根據(jù)微量進(jìn)給的靈敏度來確定傳動系統(tǒng)剛度137消隙方法與預(yù)緊157.1消隙方法157.1.1偏心軸套調(diào)整法157.1.2錐度齒輪調(diào)整法167.1.3雙片齒輪錯齒調(diào)整法167.2預(yù)緊178數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計188.1確定機(jī)床控制系統(tǒng)方案188.2主要芯片配置188.2.1主要芯片選擇188.2.2主要管腳功能188.2.3EPROM的選用198