TOP16【毕业设计】数控激光切割设计论文.doc文档免费在线阅读

三具体计算如下。

强度计算轴向负荷计算公式式式中切削力，工件重量加工作台重量滚动导轨上的滚动摩擦系数约为，取则根据式激光切割机滚珠丝杠是在低速条件下工作的。

故本处的，。

对照样本参数，这里的非常小，选定导程为的滚珠丝杠副。

滚珠丝杠副的传动效率滚珠丝杠副的传动效率为式式中滚珠丝杠的螺纹升角当量摩擦角根据当量摩擦系数和当量摩擦角关系见表，前面已经定，材料选择灰铸铁。

所以因为式式中导程，丝杠公称直径，则根据式业技术学院毕业设计论文设计第三章滚珠丝杠传动系统的设计计算根据机床的受力情况及结构尺寸，参照南京工艺装备厂的产品系列，选用内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杆，具体型号如下向点尤为重要。

目前轴上的重力平衡设施使用较多的是采用气缸托动方式图。

该方式重量轻体积小易安装，还可根据要求调整气缸的平衡力。

反光镜平衡气缸直线导轨切割头轴丝杆轴电机图轴随动机构济南工程职好，随动机构反应不灵敏。

般来说，普通数控激光切割机轴拖动重量在以上时，应采用重力平衡设施。

而高性能数控激光切割机的轴拖动重量在以上就必须施加重力平衡设施，特别是在高速飞行光路设计中，这意采取抗干扰措施。

割头具有多种先进的智能和附加功能，如自动调整激光喷嘴距离自动清洁喷嘴同轴喷水机构切割头转动切割嘴摆动等。

这些功能机构的增加，不可避免地增加了切割头的重量，成切割头的动态性能不属板材和高速切割加工，而激光和红外位移传感器对加工材料的反射率很敏感，仅适用于些特殊场合的切割加工如强磁场强干扰环境。

所以在选择传感器时，应注意检测精度和对切割材料的适应性，同时安装时还需要注头跟不上的现象。

目前。

对加工板材的检测主要有电容电感电阻激光红外等几种方式。

电感式和电阻式属于传感器，激光红外及电容式属于非接触式传感器。

电容式传感器在运动检测过程中不发生摩擦阻力，最适于金证激光聚焦后的焦点在切割板材的表面位置。

由于激光焦点至板面的距离将影响割缝宽窄及质量，因此，要求轴的检测精度高于同时，随动速度应大于。

随动速度太快会造成切割头上下震荡，太慢又造成切割济南工程职业技术学院毕业设计论文设计轴随动系统设计激光切割机对轴随动机构要求非常高。

在切割中需随时检测和控制切割表面的不平度，通过伺服电机和滚珠丝杆调整切割头的高度，以保为。

设中托座尺寸长宽高度为，材料为，估重为。

另外估计其他零件的重量约为。

加上工件最大重量约为。

则下托座导轨副所承受的最大负载为这些摩擦力矩会影响电机的步距精度。

另外由于采取了系列的消隙预紧措施，其产生的负载波动应控制在很小的范围。

初步确定工作台尺寸及估算重量初定工作台尺寸长宽高度为，材料为，估重相联，以保证相对运动精度。

设下底座的传动系统为横向传动系统，即向，上导轨为纵向传动系统，即向。

般来说，数控切割机床的滚动直线导轨的摩擦力可忽略不计，但滚珠丝杠副，以及齿轮之间的滑动摩擦不能忽略，统受力分析因激光切割机床为激光加工，其激光器与工件之间不直接接触，因此可以认为在加工过程中没有外力负载作用。

其切削力为零。

工作台部件由工作台中间滑台底座等零部件组成，各自之间均以滚动直线导轨副作台行程横向，纵向工作台最大尺寸长宽高工作台最大承载重量④脉冲当量进给速度平方毫米表面粗糙度设计寿命年工作台部件进给系为简化电路采用显示器。

键盘采用非编码式矩阵电路。

为防止强电干扰，采用光电隔离电路。

第二章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本设计的工作台的参数定为工，常用读写时间为左右，均满足要求。

根据需要，扩控制器驱动器驱动器步进电机步进电机向工作台向工作台济南工程职业技术学院毕业设计论文设计展接口，因显示数据主要为数字及部分功能字，和，并要求时序配备。

选晶体频率为，读取时间约为，则，常用读取时间约为。

的读取时间应大于要求的读取时间。

的读写时间约为，则，弃用，而选用单片机。

单片机体积小抗干扰能力强，对环境要求不高，可靠性高，灵活性好，性价比大大超过了。

比较后选用为主芯片。

在使用过程中虽有的，但考虑实际情况需配备弃用，而选用单片机。

单片机体积小抗干扰能力强，对环境要求不高，可靠性高，灵活性好，性价比大大超过了。

比较后选用为主芯片。

在使用过程中虽有的，但考虑实际情况需配备和，并要求时序配备。

选晶体频率为，读取时间约为，则，常用读取时间约为。

的读取时间应大于要求的读取时间。

的读写时间约为，则常用读写时间为左右，均满足要求。

根据需要，扩控制器驱动器驱动器步进电机步进电机向工作台向工作台济南工程职业技术学院毕业设计论文设计展接口，因显示数据主要为数字及部分功能字，为简化电路采用显示器。

键盘采用非编码式矩阵电路。

为防止强电干扰，采用光电隔离电路。

第二章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本设计的工作台的参数定为工作台行程横向，纵向工作台最大尺寸长宽高工作台最大承载重量④脉冲当量进给速度平方毫米表面粗糙度设计寿命年工作台部件进给系统受力分析因激光切割机床为激光加工，其激光器与工件之间不直接接触，因此可以认为在加工过程中没有外力负载作用。

其切削力为零。

工作台部件由工作台中间滑台底座等零部件组成，各自之间均以滚动直线导轨副相联，以保证相对运动精度。

设下底座的传动系统为横向传动系统，即向，上导轨为纵向传动系统，即向。

般来说，数控切割机床的滚动直线导轨的摩擦力可忽略不计，但滚珠丝杠副，以及齿轮之间的滑动摩擦不能忽略，这些摩擦力矩会影响电机的步距精度。

另外由于采取了系列的消隙预紧措施，其产生的负载波动应控制在很小的范围。

初步确定工作台尺寸及估算重量初定工作台尺寸长宽高度为，材料为，估重为。

设中托座尺寸长宽高度为，材料为，估重为。

另外估计其他零件的重量约为。

加上工件最大重量约为。

则下托座导轨副所承受的最大负载为济南工程职业技术学院毕业设计论文设计轴随动系统设计激光切割机对轴随动机构要求非常高。

在切割中需随时检测和控制切割表面的不平度，通过伺服电机和滚珠丝杆调整切割头的高度，以保证激光聚焦后的焦点在切割板材的表面位置。

由于激光焦点至板面的距离将影响割缝宽窄及质量，因此，要求轴的检测精度高于同时，随动速度应大于。

随动速度太快会造成切割头上下震荡，太慢又造成切割头跟不上的现象。

目前。

对加工板材的检测主要有电容电感电阻激光红外等几种方式。

电感式和电阻式属于传感器，激光红外及电容式属于非接触式传感器。

电容式传感器在运动检测过程中不发生摩擦阻力，最适于金属板材和高速切割加工，而激光和红外位移传感器对加工材料的反射率很敏感，仅适用于些特殊场合的切割加工如强磁场强干扰环境。

所以在选择传感器时，应注意检测精度和对切割材料的适应性，同时安装时还需要注意采取抗干扰措施。

割头具有多种先进的智能和附加功能，如自动调整激光喷嘴距离自动清洁喷嘴同轴喷水机构切割头转动切割嘴摆动等。

这些功能机构的增加，不可避免地增加了切割头的重量，成切割头的动态性能不好，随动机构反应不灵敏。

般来说，普通数控激光切割机轴拖动重量在以上时，应采用重力平衡设施。

而高性能数控激光切割机的轴拖动重量在以上就必须施加重力平衡设施，特别是在高速飞行光路设计中，这点尤为重要。

目前轴上的重力平衡设施使用较多的是采用气缸托动方式图。

该方式重量轻体积小易安装，还可根据要求调整气缸的平衡力。

反光镜平衡气缸直线导轨切割头轴丝杆轴电机图轴随动机构济南工程职业技术学院毕业设计论文设计第三章滚珠丝杠传动系统的设计计算根据机床的受力情况及结构尺寸，参照南京工艺装备厂的产品系列，选用内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杆，具体型号如下向向二因向的滚珠丝杆比向的滚珠丝杆所受的负载大，现只计算向丝杆的相关数据，向根据向的结果相同选用即可满足要求。

三具体计算如下。

强度计算轴向负荷计算公式式式中切削力，工件重量加工作台重量滚动导轨上的滚动摩擦系数约为，取则根据式激光切割机滚珠丝杠是在低速条件下工作的。

故本处的，。

对照样本参数，这里的非常小，选定导程为的滚珠丝杠副。

滚珠丝杠副的传动效率滚珠丝杠副的传动效率为式式中滚珠丝杠的螺纹升角当量摩擦角根据当量摩擦系数和当量摩擦角关系见表，前面已经定，材料选择灰铸铁。

所以因为式式中导程，丝杠公称直径，则根据式济南工程职业技术学院毕业设计论文设计则根据式得η。

表当量摩擦系数和当量摩擦角齿圈材料锡青铜无锡青铜灰铸铁齿面硬度其它其它相对速度济南工程职业技术学院毕业有式为内部预紧所产生的摩擦扭矩，有式式中预紧时的摩擦系数，导程，预紧力，有取为轴承的预紧力，轴承型号为轻系列，预紧力为。

故根据式齿轮传动比公式为，故步进电机输出轴上起动矩近似地可估算为式η式中济南工程职业技术学院毕业设计论文设计η则根据式因因为电机为五相运行。

则步进电机最大静转矩确定步进电机最高工作频率参考有关数控激光切割机床的资料，可以知道步进电机最高工作频率不超过。

根据以上讨论并参照样本，确定选取型步进电机，该电机的最大静止转矩为，转动惯量为齿轮传动机构的确定传动比的确定要实现脉冲当量的设计要求，必须通过齿轮机构进行分度，其传动比为式式中为滚珠丝杠导程为步距角为脉冲当量根据前面选定的几个参数，由式得根据结构要求，选用为，为齿轮结构主要参数的确定齿轮类型选择直齿加工方便。

模数选择本工作台负载相当轻，参考同类型的机床后，选择齿轮传动侧隙的消除。

中心距的计算式齿顶高为，齿根高为