多功能数控激光切割机设计摘要值故此值小于所选电机的转动惯量。传动系统刚度的分析激光切割机工作台其实为进给传动系统，其传动系统的刚度可根据不出现摩擦自振或保证微量进给灵敏度的条件来确定。.根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度传动系统中的当量刚度或当扭转刚度主要由最后传动件的刚度或决定的，在估算时，取，对滚珠丝杠传动,其变形主要包括丝杠拉压变形扭转变形丝杠和螺母的螺纹接触变形及螺母座的变形。轴承和轴承座的变形。在工程设计和近似计算时，般将丝杠的拉压变形刚度的三分之作为滚珠丝杠副的传动刚度，根据支承形式可得式.式中则根据式.得.传动系统刚度较大，可以满足要求。.根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度此时传动系统的刚度应满足式.式中传动系统当量刚度部件运动时的静摩擦力正压力,静摩擦系数，取部件调整时，所需的最小进给量则即满足微量进给要求的传动系统刚度为.结合上述传动系统刚度的讨论可知满足微量进给灵敏度所需要的刚度较小，可以达到精度要求。消隙方法与预紧.消隙方法数控机床的机械进给装置中常采用齿轮传动副来达到定的降速比和转矩的要求。由于齿轮在制造中总是存在着定的误差，不可能达到理想齿面的要求，因此对啮合的齿轮，总应有定的齿侧间隙才能正常地工作。齿侧间隙会造成进给系统的反向动作落后于数控系统指令要求，形成跟随误差甚至是轮廓误差。对闭环系统来说，齿侧间隙也会影响系统的稳定性。因此，齿轮传动副常采用各种消除侧隙的措施，以尽量减小齿轮侧隙。数控机床上常用的调整齿侧间隙的方法针对不同类型的齿轮传动副有不同的方法。偏心轴套调整法如图.，齿轮装在电动机轴上，调整偏心轴套可以改变齿轮和之间的中心距，从而消除齿侧间隙。图.偏心轴套调整法锥度齿轮调整法如图.所示将对齿轮和的轮齿沿齿宽方向制成小锥度，使齿厚在齿轮的轴向稍有变化。调整时改变垫片的厚度就能改变齿轮和的轴向相对位置，从而消除齿侧间隙。图.锥度齿轮调整法双片齿轮错齿调整法图.是另种双片齿轮周向弹簧错齿消隙结构，两片薄齿轮和套装起，每片齿轮各开有两条周向通槽，在齿轮的端面上装有短柱，用来安装弹簧。装配时使弹簧具有足够的拉力，使两个薄齿轮的左右面分别与宽齿轮的左右面贴紧，以消除齿侧间隙。对比三种方案第种需要经常的调整，对于本身就以提高效率为目标的数控机床而言肯定不合适。第二种是很不错的方案，但在切割机上并不实用。第三种方案相比较而言在数控切割机上适用，而且不需要人为经常调整，很适合数控机床的需要。本设计方案选用第三种方法。图.双片齿轮错齿调整法.预紧滚珠丝杠副在工作台上的支承方式有两种。种是单支承形式另种是两端支承形式，本设计选用两端支承形式中的“双支点各单向固定”的支承方式。该形式夹紧对圆锥滚子轴承的外圈而预紧，提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时轴承的振动。预紧量由厂家提供。数控系统设计.确定机床控制系统方案根据机械系统方案的要求，可以看出对机械部分的控制只有进给系统的步进电机的控制和工作台回转的步进电机控制。控制系统有微机的有的也有单片机的，这里采用的是开环控制系统，可以选择经济型的单片机控制系统。另外，居然要控制，就得有输入和输出设备才能对相应的运动进行控制。其控制系统框图如图.所示图.控制系统框图.主要芯片配置主要芯片选择由于芯片在性价比上比同类单片机高，加上市场上已经停产，所以选择作为主芯片。主要管脚功能是脚双列直插式芯片。主要管脚功能控制线片外存储器选择端，虽然内有的，但为了方便接线和各程序的存放，故不使用内部程序存储器，这样接地，从外部程序存储器读取指令。外部程序存储器选通端,以区别读外部数据存储器。地址锁存控制端,系统扩展时，控制口输出的低八位地址送锁存器储存，以实现数据和地址隔离。此外以晶振的固定频率输出正脉冲,可作为外部时钟或定时脉冲。复位端,当输入的复位信号延续二个周期以上高电平，完成复位初始化操作。多功能数控激光切割机设计摘要,多功能,数控,激光,切割机,设计,毕业设计,全套,图纸绪论.课题背景.设计任务.总体设计方案分析机械部分工作台及轴的基本结构设计.工作台的设计主要设计参数及依据工作台部件进给系统受力分析初步确定工作台尺寸及估算重量.轴随动系统设计滚珠丝杠传动系统的设计计算.强度计算.滚珠丝杠副的传动效率直线滚动导轨的选型步进电机及其传动机构的确定.步进电机的选用脉冲当量和步距角步进电机上起动力矩的近似计算确定步进电机最高工作频率.齿轮传动机构的确定传动比的确定齿轮结构主要参数的确定.步进电机惯性负载的计算传动系统刚度的讨论.根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度.根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度消隙方法与预紧.消隙方法偏心轴套调整法锥度齿轮调整法双片齿轮错齿调整法.预紧数控系统设计.确定机床控制系统方案.主要芯片配置主要芯片选择主要管脚功能的选用的选用存储器及的扩展工作方式查询状态查询定时功能芯片地址分配.键盘设计键盘定义及功能键盘程序设计.显示器设计显示器显示方式的选用显示器接口扩展端口的初始化.插补原理.光电隔离电路.越界报警电路.总体程序控制流程图总程序步进电机接口电路及驱动结论参考文献致谢绪论.课题背景激光被誉为二十世纪最重大的科学发现之，它刚问世就引起了材料科学家的高度重视，它被称之为“希望之光”。激光被用于很多领域，传递信息年月，美国有家大公司叫电报电话公司，它在芝加哥市内的两个电话局之间，敷设了世界上第条短距离的光导纤维通信线路，此后在全美国近百个地方建立了总长几百千米的短距离激光通信线路。这就意味着在短距离内，激光通信已开始取代普通的电气通信。到了年，美国纽约到波士顿之间长达千米的光导纤维通信已投入使用材料加工钻孔切割焊接以及淬火，是加工金属材料时最常用的操作。自从引进了激光后，在加工的强度质量以及范围等方面开创了全新的局面。除了金属材料外，激光还能加工许多非金属材料激光武器多年以来，世界各国投入了大量资金和人力进行激光器激光加工设备和激光加工对材料学的研究，促使激光加工得到了飞速发展，并获得了巨大的经济效益和社会效益。如今在中国，激光技术已在工业农业医学军工以及人们的现代生活中得到广泛的应用，并且正逐步实现激光技术产业化，国家也将其列为“九五”攻关重点项目之。“十五”的主要工作是促进激光加工产业的发展，保持激光器年产值的平均增长率，实现年产值亿元以上在工业生产应用中普及和推广加工技术，重点完成电子汽车钢铁石油造船航空等传统工业应用激光技术进行改造的示范工程为信息材料生物能源空间海洋等六大高科技领域提供崭新的激光设备和仪器。数控化和综合化把激光器与计算机数控技术先进的光学系统以及高精度和自动化的工件定位相结合，形成研制和生产加工中心，已成为激光加工发展的个重要趋势。激光切割机是光机电体化高度集成设备，科技含量高，与传统机加工相比，激光切割机的加工精度更高柔性化好，有利于提高材料的利用率，降低产品成本，减轻工人负担，对制造业来说，可以说是场技术革命。激光切割的适用对象主要是难切割材料，如高强度高韧性高硬度高脆性磁性材料，以及精密细小和形状复杂的零件。激光切割技术激光切割机床正在各行各业中得到广泛的应用。因此研究和设计数控激光切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。.设计任务本次设计任务是设计台单片机主控芯片控制激光切割机床，主要设计对象是工作台部件及单片机控制原理图。而对激光切割机其他部件如冷水机激光器等不作为设计内容要求，只作般了解。单片机对工作台的纵横向进给脉冲当量.。工作台部件主要构件为滚珠丝杠副滚动直线导轨副步进电机工作台等。设计时应兼顾两方向的安装尺寸和装配工艺。.总体设计方案分析参考数控激光切割机的有关技术资料，确定总体方案如下采用主控芯片对数据进行计算处理，由接口输出控制信号给驱动器，来

（图纸） XY进给图.dwg

（图纸） 电气连接图.dwg

（图纸） 机床总装配图.dwg

（其他） 截图1.BMP

（其他） 截图2.BMP

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（论文） 正文.doc