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数控激光切割机床总体和垂直进给系统设计

本文ID:LW82352 论文字数:13337

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数控激光切割机床总体和垂直进给系统设计
论文编号:JX1881  论文字数:13337,附CAD图纸,任务书,开题报告,外文翻译
数控激光切割机床总体和垂直进给系统设计
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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。

关键词:CNC;激光切割机床;结构;设计


ABSTRACT

Laser cutting machine tool was usually ....

KeyWords:CNC;laser cutting machine tools;architectured;esign



目    录
 绪论………………………………………………………………………1
1.1  课题背景…………………………………………………………………1
1.2  本课题主要研究内容……………………………………………………1
1.3  国内外研究现状…………………………………………………………2
 总体方案的拟定………………………………………………………3
2.1设计任务……………………………………………………………………3
2.2总体方案的选择和拟定……………………………………………………3
 激光切割系统的设计………………………………………………5
3.1  激光器……………………………………………………………………5
   3.1.1激光器的组成………………………………………………………5
   3.1.2激光切的分类………………………………………………………5
3.2  激光切割设备……………………………………………………………6
   3.2.1激光切割设备的组成………………………………………………6
   3.2.2激光切割用的激光器……………………………………………8
   3.2.3激光切割用割炬…………………………………………………9
3.3激光切割头设计…………………………………………………………10
 传动系统设计………………………………………………………12
    4.1  XY工作台设计…………………………………………………………12
   4.1.1主要设计参数及依据…………………………………………12
   4.1.2XY进给系统手里分析……………………………………………12
   4.1.3初步确定工作台尺寸及估算质量………………………………12
4.2  Z轴随动系统设计………………………………………………………13
4.3  滚珠丝赶副设计计算………………………………………………… 14
   4.3.1滚珠丝杆的特点…………………………………………………14
   4.3.2主要参数…………………………………………………………14
   4.3.3导程计算…………………………………………………………15
   4.3.4确定当量转速与当量载荷………………………………………16
   4.3.5初选滚珠丝杆副…………………………………………………17
   4.3.6确定允许的最小螺纹底径………………………………………17
   4.3.7确定滚珠丝杆副的规格代号……………………………………18
   4.3.8确定丝杆副的预紧力…………………………………………18
   4.3.9行程补偿值与拉伸力…………………………………………18
   4.3.10确定滚珠丝杆副支承用的轴承代号,规格…………………19
   4.3.11滚珠丝杆副工作图设计………………………………………20
   4.3.12传动系统刚度…………………………………………………20
   4.3.13刚度验算和精度选择…………………………………………21
   4.3.14验算临界压缩载荷……………………………………………22
   4.3.15验算临界转速……………………………………………………23
   4.3.16效率验算………………………………………………………23
 导轨的选定…………………………………………………………25
5.1  主要要求及种类…………………………………………………………25
   5.1.1对导轨的基本要求………………………………………………25
   5.1.2导轨的技术要求…………………………………………………25
   5.1.3分类及特点………………………………………………………25
5.2  导轨的选用………………………………………………………………26
 步进电机及其传动机构的确定…………………………………28
6.1  步进电机的选用………………………………………………………28
   6.1.1脉冲当量和步距角………………………………………………28
   6.1.2步进电机上起动力矩的近似计算………………………………28
   6.1.3确定步进电机最高工作频率……………………………………29
6.2  齿轮传动机构的确定…………………………………………………29
   6.2.1传动比的确定……………………………………………………29
   6.2.2齿轮结构主要参数的确定………………………………………30
6.3  步进电机惯性负载的计算……………………………………………30
 传动系统刚度分析…………………………………………………33
7.1  根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统刚度………………33
7.2  根据微量进给的灵敏度来确定传动系统的刚度……………………33
 消隙方法与预紧……………………………………………………35
8.1  消隙方法………………………………………………………………35
   8.1.1偏心轴套调整法…………………………………………………35
   8.1.2锥度齿轮调整法…………………………………………………35
   8.1.3双片齿轮错齿调整法……………………………………………36
8.2  预紧……………………………………………………………………37
 结论……………………………………………………………………38
参考文献…………………………………………………………………………39
致谢…………………………………………………………………………………40     


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