ym-1212 多功能数控激光切割机的设计

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1、山东英才学院毕业设计题目YM-1212多功能数控激光切割机的设计专业姓名指导教师二O一O年一月二日40山东大学自学考试课程设计（本科）目录第一章绪论61.1设计任务61.2总体设计方案分析6第二章机械部分的结构设计82.1XY工作台的设计82.1.1主要设计参数及依据82.1.2XY工作台部件进给系统受力分析82.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重量82.2Z轴传动系统设计9第三章滚珠丝杠传动系统的设计计算113.1强度计算113.2滚珠丝杠副的传动效率11第四章直线滚动导轨的选型13导轨主要分为滚动导轨和滑动导轨两

2、种，13型号：选用GGB型四方向等载荷型滚动直线导轨副13第五章步进电机及其传动机构的确定145.1步进电机的选用145.2齿轮传动机构的确定155.2.1传动比的确定155.2.2齿轮结构主要参数的确定155.3步进电机惯性负载的计算16第六章传动系统刚度的分析18第七章消隙方法与预紧207.1消隙方法207.2预紧21第八章数控系统设计228.1确定机床控制系统方案228.2主要芯片配置2240山东大学自学考试课程设计（本科）8.2.1主要芯片选择228.2.2主要管脚功能228.2.3EPROM的选用238.2.

3、4RAM的选用248.2.589C51存储器及I/O的扩展248.2.68155工作方式查询258.2.7状态查询278.2.88155定时功能278.2.9芯片地址分配288.3键盘设计298.3.1键盘定义及功能298.3.2键盘程序设计298.4显示器设计328.4.1显示器显示方式的选用328.4.2显示器接口328.4.38155扩展I/O端口的初始化338.5插补原理358.6光电隔离电路358.7越界报警电路368.8总体程序控制368.8.1流程图368.8.2总程序36第九章步进电机接口电路及驱动38

4、结论41参考文献4240山东大学自学考试课程设计（本科）摘要激光是20世纪人类的重大科技发明之一，它对人类的社会生活产生了广泛而深远的影响。作为高技术的研究成果，它不仅广泛应用于科学技术研究的各个前沿领域，而且已经在人类生产和生活的许多方面得到了大量的应用，与激光相关的产业已在全球形成了超过千亿美元的年产值。激光加工技术发展非常迅速，其应用范围日趋广阔，激光被誉为“万能加工工具”“未来制造系统的共同加工手段”。激光切割的适用对象主要是难切割材料，如高强度、高韧性材料以及精密细复杂的零件，因而数控激光切割在我国制造业中正

5、发挥出巨大的优越性。本文设计了一台单片机控制的数控激光切割机床，主要完成了：机床整体结构设计，Z轴、XY轴的结构设计计算、滚珠丝杠、直线滚动导轨的选择及其强度分析；以步进电机为进给驱动的驱动系统及其传动机构的分析设计计算；以89C51为主控芯片的数控系统硬件电路设计、系统初始化设计及系统软件方案设计和步进电机的控制程序设计。关键词激光切割机床、CNC、结构、设计40山东大学自学考试课程设计（本科）ABSTRACTLaseristhe20thcentury,oneofthemajorscientificandtechno

6、logicalinvention,itssociallifeofmankindwillhaveabroadandfar-reachingimpact.Asahigh-techresearchresults,itisnotonlywidelyusedinscientificandtechnologicalresearchinvariousfrontierareas,andhasbeeninhumanlifeinmanyaspectsoftheproductionandobtainedalargenumberofappli

7、cations,andlaser-relatedindustriesaroundtheworldhavebeenformedmorethan100billionU.S.dollarsTheannualoutputvalue.Laserprocessingtechnologydevelopedveryrapidly,anditsincreasinglywiderangeofapplications,thelaserknownasthe"universalprocessingtool""Futuremanufacturin

8、gsystemsacommonprocessingmeans."Themaintargetapplicationoflasercuttingishardtocutmaterials,suchashighstrength,hightoughnessmaterials,andfinecomplexprecisionparts,andt