数控激光切割机设计毕业论文

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1、毕业设计（论文）论文题目：数控激光切割机设计摘要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小和形状复杂的零件，因而数控激光切割在我国制造业中正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CNC，激光切割机床，结构，设计ABSTRACTLasercuttingmachinetoolwa

2、susuallyusedforthehard-cuttingmaterial,suchashigh-strengthmaterial,highprecisionductilematerials,andsmartandcomplicatedcomponents.So,CNClasercuttinghasbeenplayinganimportantroleinChina'smanufacturingindustry.ThispaperdescribesthedesignofaSCM-controlledCNClasercuttingmachinetools.Moreattentionwaspa

3、idontheoverallmachinedesign,Zaxis,XYaxisinthedesign,ball-screwandthechoiceoflinearmotionguideandintensityanalysis;thedrivesystemintowhichsteppermotorwasputandtheanalysisofthedrivesystemdesign;89C51chipwasmainlyusedforthedesignofhardwarecircuit,thedesignofsysteminitializationandthedesignofsteppermo

4、tor’scontrollingprogram.KeywordsCNC,lasercuttingmachinetools,architecture,design目录摘要………………………………………………………………………………………ⅠABSTRACT……………………………………………………………………………………Ⅱ1绪论11.1课题背景11.2现实意义11.3设计任务11.4总体设计方案分析22机械部分XY工作台及Z轴的基本结构设计42.1XY工作台的设计42.1.1主要设计参数及依据42.1.2XY工作台部件进给系统受力分析42.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重量42.2Z轴随动系

5、统设计53滚珠丝杠传动系统的设计计算63.1强度计算63.2滚珠丝杠副的传动效率64直线滚动导轨的选型85步进电机及其传动机构的确定95.1步进电机的选用95.1.1脉冲当量和步距角95.1.2步进电机上起动力矩的近似计算95.1.3确定步进电机最高工作频率105.2齿轮传动机构的确定105.2.1传动比的确定105.2.2齿轮结构主要参数的确定115.3步进电机惯性负载的计算116传动系统刚度的讨论136.1根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度136.2根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度137消隙方法与预紧157.1消隙方法157.1.1偏心轴套调整法157.1.2锥度齿轮

6、调整法167.1.3双片齿轮错齿调整法167.2预紧178数控系统设计188.1确定机床控制系统方案188.2主要芯片配置188.2.1主要芯片选择188.2.2主要管脚功能188.2.3EPROM的选用198.2.4RAM的选用208.2.589C51存储器及I/O的扩展208.2.68155工作方式查询218.2.7状态查询228.2.88155定时功能228.2.9芯片地址分配238.3键盘设计248.3.1键盘定义及功能248.3.2键盘程序设计248.4显示器设计288.4.1显示器显示方式的选用288.4.2显示器接口298.4.38155扩展I/O端口的初始化298.5插补原

7、理308.6光电隔离电路318.7越界报警电路318.8总体程序控制328.8.1流程图328.8.2总程序329步进电机接口电路及驱动34结论38参考文献39致谢401绪论1.1课题背景激光被誉为二十世纪最重大的科学发现之一，它刚一问世就引起了材料科学家的高度重视。1971年11月，美国通用汽车公司率先使用一台250WCO2激光器进行利用激光辐射提高材料耐磨性能的试验研究，并于1974年成功地完成了汽车转向器壳内表面（