DOC《南京林业大学》

在工业生产应用中普及和推广加工技术,重点完成电子、汽车、钢铁、石油、造船、航空等传统工业应用激光技术进行改造的示范工程;

为信息、材料、生物、能源、空间、海洋等六大高科技领域提供崭新的激光设备和仪器. 数控化和综合化把激光器与计算机数控技术、先进的光学系统以及高精度和自动化的工件定位相结合,形成研制和生产加工中心,已成为激光加工发展的一个重要趋势. 1.2课题背景 随着激光加工技术的不断发展.数控激光切割在越来越多的领域中发挥起重要作用激光加工技术是融合了光、机、电、材料加工及检测等学科的复合型先进制造技术.它与现代数控技术相结合构成的高效自动化加工设备,可以突破许多传统制造方法无法实现的技术瓶颈,在能源、交通运输、钢铁冶金、船舶与汽车制造、电子电气工业、航空航天等国民经济支柱产业发挥了不可替代的作用. 目前,汽车、船舶、航空、航天、钢铁、能源设备等行业急需激光切割设备,特别是高端设备,所以提高我国激光切割设备制造水平十分重要.它既可以满足国内市场需求,打破国外在该领域的技术垄断,又可以促进我国激光切割技术的进步.实现更高速度、高精度、智能化激光切割将是数控激光切割技术发展的目标.激光切割正向着激光切割单元(FMC)和无人化、自动化方向发展.发展这种单元自动化系统,必须依赖于现金的自动控制、网络控制技术及计算机生产辅助管理系统技术等.国外已有各种各样的激光切割单元可供应市场,并有由6台大型激光切割机为核心组成的无人化的切割生产线在工厂运行 . 1.3课题研究的意义 本课题通过对数控激光切割机进行设计,优化其结构,改善各系统的功能并将其大量运用于工业生产中,提高生产质量与劳动生产率,保证加工的稳定性,实现生产过程自动化,改善劳动条件,减轻劳动强度.其意义如下:

1、理论知识在实际中综合地运用,培养学生独立的机械设计能力,树立正确的设计思想:

2、熟练应用有关参考资料、手册、图册和规范,熟悉有关国家标准和部颁标准;

3、掌握机械产品设计的基本方法和步骤,完成一个工程技术人员所具备的基本技能.

第二章 总体方案设计 2.1总体方案设计

(一)机械系统 1.传动机构采用滚珠丝杠副 2.导向机构采用滚动直线导轨 3.执行机构采用步进电机

(二)接口设计 1.人机接口 (1)采用键盘作为输入 (2)采用LED作为指示标志 (3)采用数码管作为显示器 2.机电接口 采用光电耦合器作为微型机与步进电动机驱动电路的接口,实现电气隔离.

(三)伺服系统设计 采用开环控制, 开环伺服系统在负载不大时多采用功率步进电机作为伺服电机.开环控制系统由于没有检测反馈部件,因而不能纠正系统的传动误差.但开环系统结构简单,调整维修容易,在速度和精度要求不太高的场合得到广泛应用.考虑到运动精度要求不高,为简化结构,降低成本,宜采用步进电机开环伺服系统驱动

(四)控制系统设计 计算机系统的选择为保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑,采用滚珠丝杠螺母传动副.为提高传动刚度和消除间隙,采用有预加载荷的结构. 由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大,故选用滚动直线导轨副,从而减小工作台........