300x400數(shù)控激光切割機的設計

1、300X400數(shù)控激光切割機的設計摘要激光切割的適用對象主要是難切割材料，如高強度、高韌性材料以及精密細小和形狀復雜的零件，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。本文設計了一臺單片機控制的數(shù)控激光切割機床，主要完成了：機床整體結構設計，Z軸、XY軸的結構設計...摘要激光切割的適用對象主要是難切割材料，如高強度、高韌性材料以及精密細小和形狀復雜的零件，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。本文設計了一臺單片機控制

2、的數(shù)控激光切割機床，主要完成了：機床整體結構設計，Z軸、XY軸的結構設計計算、滾珠絲杠、直線滾動導軌的選擇及其強度分析；以步進電機為進給驅動的驅動系統(tǒng)及其傳動機構的分析設計計算；以89C51為主控芯片的數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計、系統(tǒng)初始化設計及系統(tǒng)軟件方案設計和步進電機的控制程序設計。關鍵詞CNC，激光切割機床，結構，設計ABSTRACTLasercuttingmachinetoolwasusuallyusedfthehardcutting

3、materialsuchashighstrengthmaterialhighprecisionductilematerialssmartcomplicatedcomponents.SoCNClasercuttinghasbeenplayinganimptantroleinChinasmanufacturingindustry.ThispaperdescribesthedesignofaSCMcontrolledCNClasercutti

4、ngmachinetools.MeattentionwaspaidontheoverallmachinedesignZaxisXYaxisinthedesignballscrewthechoiceoflinearmotionguideintensityanalysisthedrivesystemintowhichsteppermotwasputtheanalysisofthedrivesystemdesign89C51chipwasma

5、inlyusedfthedesignofhardwarecircuitthedesignofsysteminitializationthedesignofsteppermotscontrollingprogram.KeywdsCNClasercuttingmachinetoolsarchitecturedesign2機械部分XY工作臺及Z軸的基本結構設計42.1XY工作臺的設計42.1.1主要設計參數(shù)及依據(jù)42.1.2XY工作臺部件進給

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)設計53滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的設計計算63.1強度計算63.2滾珠絲杠副的傳動效率64直線滾動導軌的選型85步進電機及其傳動機構的確定95.1步進電機的選用95.1.1脈沖當量和步距角95.1.2步進電機上起動力矩的近似計算95.1.3確定步進電機最高工作頻率105.2齒輪傳動機構的確定105.2.1傳動比的確定105.2.2齒輪結構主要參數(shù)的確定115.3步進電機

7、慣性負載的計算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)微量進給的靈敏度來確定傳動系統(tǒng)剛度137消隙方法與預緊157.1消隙方法157.1.1偏心軸套調整法157.1.2錐度齒輪調整法167.1.3雙片齒輪錯齒調整法167.2預緊178數(shù)控系統(tǒng)設計188.1確定機床控制系統(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