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数控激光切割机设计(含全套CAD图纸).doc 34页
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毕 业 设 计(论 文)
设计(论文)题目:
数控激光切割机设计
定稿日期:2012 年 5 月 3 日
随着各种高强度、高韧性材料的诞生,材料加工领域迎来了新的挑战。一些普通的金属加工机床已经不能满足现代加工需求。
本文设计了一台由89C51单片机控制的立式数控激光切割机。以实现对难切平板材料的切割为目标,对机床的整体结构、XY轴工作台的结构、89C51单片机为核心的控制系统进行了详细的设计和说明。此外,对滚珠丝杠、滚动直线导轨、步进电机的选择进行了说明。
应用本文设计的立式数控激光切割机能够基本实现对高强度、高韧性平板材料的切割。
关键字:激光切割机、工作台、结构、单片机
With the birth of a variety of high strength , high toughness materials , the field of materials processing ushered in a new challenge . Ordinary metalworking machine can no longer meet modern processing needs .
The paper designed a vertical CNC laser cutting machine which is controlled by an 89C51 micro -controller . In order to achieve the cutting of flat materials which are difficult to cut , the paper designed and described the overall structure of the machine ,the structure of the XY-axis table and the control system based on 89C51 micro-controller in detail . In addition ,the choice of the stepper motor , the ball screws , the linear rolling guide rail are described .
The vertical CNC laser cutting machine designed in the paper can achieve the cutting of high strength , high toughness flat materials .
Key words : Laser cutting machine tools;Table;Structural design;Micro-controller
1.1 数控激光切割机的课题背景 1
1.2 数控激光切割机的国内外发展现状 1
1.3 论文主要设计任务 2
总体方案及主要部件的原理分析 3
2.1数控激光切割机的总体结构 3
2.2激光切割的原理 3
2.3 XY轴工作台的原理 4
2.4 Z轴随动机构的介绍 5
工作台的设计 7
3.1 主要设计参数 7
3.2 工作台进给部件的受力分析 7
3.3 工作台基本尺寸的初步确定和重量估算 7
3.4 滚珠丝杠传动机构的设计计算 8
3.4.1 滚珠丝杠特点 8
3.4.2 滚珠丝杠计算及选型 8
3.5 滚动直线导轨的选型 10
3.6 步进电机的选型 11
3.6.1步进电机基本概念 11
3.6.2 步进电机的选用 11
3.7 齿轮传动机构的设计 12
3.7.1 齿轮传动比的确定 12
3.7.2 齿轮结构主要参数的确定 13
3.8 消隙方法 13
3.8.1 偏心套调整 13
3.8.2 轴向垫片调整 14
3.8.3 双齿轮错齿调整 15
3.8.4 周向拉弹簧调整法 16
控制系统设计 18
4.1 机床控制系统总体方案 18
4.2 芯片的选用与配置 18
4.2.1 主芯片的选用和引脚功能 18
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