數(shù)控激光切割機(jī)床總體和垂直進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,說明書+CAD,數(shù)控激光切割機(jī)床總體和垂直進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,數(shù)控,激光,切割,機(jī)床,總體,垂直,進(jìn)給,系統(tǒng),設(shè)計(jì),說明書,CAD 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)電工程學(xué) 院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 系（教研室） 系（教研室）主任: （簽名） 2015 年 1 月 30 日 學(xué)生姓名: 易兆祥 學(xué)號: 1103010105 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題：數(shù)控激光切割機(jī)床總體和垂直進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自 2015年 1月30 日開始至 2015 年5月 25 日止 3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料： ①上一學(xué)期所搜集的相關(guān)文獻(xiàn)資料； ②相關(guān)教材及機(jī)械設(shè)計(jì)、工藝手冊； ③要求熟練使用AutoCAD、PRO/E繪圖軟件。 4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容： ① 分析數(shù)控激光切割機(jī)床的整體傳動方案；②垂直進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)；③零部件的校核與設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算 ；④裝配圖的設(shè)計(jì)、零件工作圖的設(shè)計(jì)；⑤本設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 ；⑥編寫設(shè)計(jì)說明書； 5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說明與圖紙或論文等）及要求： ①零件圖、裝配圖（Pro/E或AutoCAD完成），折合0號圖2.5張； ②編寫的設(shè)計(jì)說明書不少于40頁 ； ③課題相關(guān)論文的翻譯（英譯中，不少于2000字）一篇； 6 發(fā)題時(shí)間： 2015 年 1 月 30 日 指導(dǎo)教師： （簽名） 學(xué) 生： （簽名） 湖 南 科 技 大 學(xué) 開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 易兆祥 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)及班級： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化一班 學(xué) 號： 1103010105 指 導(dǎo) 教 師：萬林林 2015年03月15日 湖南科技大學(xué)2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目 數(shù)控激光切割機(jī)床總體和垂直進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作者姓名 易兆祥 學(xué)號 1103010105 所學(xué)專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 1、 研究的意義，同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題（列出主要參考文獻(xiàn)） Ⅰ、研究的意義： 激光切割機(jī)是光、機(jī)、電一體化高度集成設(shè)備，科技含量高，與傳統(tǒng)機(jī)加工相比，激光切割機(jī)的加工精度更高、柔性化好，有利于提高材料的利用率，降低產(chǎn)品成本，減輕工人負(fù)擔(dān)，對制造業(yè)來說，可以說是一場技術(shù)革命。激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割圖案限制，自動排版節(jié)省材料，切口平滑，加工成本低等特點(diǎn)，將逐漸改進(jìn)或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設(shè)備。激光刀頭的機(jī)械部分與工件無接觸，在工作中不會對工件表面造成劃傷；激光切割速度快，切口光滑平整，一般無需后續(xù)加工；切割熱影響區(qū)小，板材變形小，切縫窄（0.1mm~0.3mm）；切口沒有機(jī)械應(yīng)力，無剪切毛刺；加工精度高，重復(fù)性好，不損傷材料表面；數(shù)控編程，可加工任意的平面圖，可以對幅面很大的整板切割，無需開模具，經(jīng)濟(jì)省時(shí)。 參考文獻(xiàn):[1] 張學(xué)仁.數(shù)控電火花線切割加工技術(shù). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社，2000 Ⅱ、國內(nèi)外現(xiàn)狀： 激光被譽(yù)為二十世紀(jì)最重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，它剛一問世就引起了材料科學(xué)家的高度重視。1971年11月，美國通用汽車公司率先使用一臺250W CO2激光器進(jìn)行利用激光輻射提高材料耐磨性能的試驗(yàn)研究，并于1974年成功地完成了汽車轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)表面（可鍛鑄鐵材質(zhì)）激光淬火工藝研究，淬硬部位的耐磨性能比未處理之前提高了10倍。這是激光表面改性技術(shù)的首次工業(yè)應(yīng)用。多年以來，世界各國投入了大量資金和人力進(jìn)行激光器、激光加工設(shè)備和激光加工對材料學(xué)的研究，促使激光加工得到了飛速發(fā)展，并獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。如今在中國，激光技術(shù)已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍工以及人們的現(xiàn)代生活中得到廣泛的應(yīng)用，并且正逐步實(shí)現(xiàn)激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，國家也將其列為“九五”攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目之一?！笆濉钡闹饕ぷ魇谴龠M(jìn)激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，保持激光器年產(chǎn)值20％的平均增長率，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值200億元以上；在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中普及和推廣加工技術(shù)，重點(diǎn)完成電子、汽車、鋼鐵、石油、造船、航空等傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用激光技術(shù)進(jìn)行改造的示范工程；為信息、材料、生物、能源、空間、海洋等六大高科技領(lǐng)域提供嶄新的激光設(shè)備和儀器。 Ⅲ、存在問題： 近年來，我國從日、德、美、西班牙等國家先后引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了機(jī)床的可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。 激光切割的適用對象主要是難切割材料，如高強(qiáng)度、高韌性材料以及精密細(xì)小和形狀復(fù)雜的零件，因而數(shù)控激光切割在我國制造業(yè)中正發(fā)揮出巨大的優(yōu)越性。 任何東西都有兩面性，有了優(yōu)點(diǎn)也會有缺點(diǎn)。不是所有的材質(zhì)都可以使用激光切割加工的，不同的激光機(jī)切割不同的材質(zhì)，不得不承認(rèn)不夠線切割好，因?yàn)榫€切割可以對任何的材質(zhì)進(jìn)行切割。主要問題還有研發(fā)投入少，市場無序競爭，創(chuàng)新意識不足，企業(yè)之間合作太少。 2、研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化） Ⅰ、研究目標(biāo)：數(shù)控激光切割機(jī)床總體和垂直進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) Ⅱ、研究內(nèi)容： （1）分析數(shù)控激光切割機(jī)床的整體傳動方案；（2）垂直進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)；（3）零部件的校核與設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算 ；（4)裝配圖的設(shè)計(jì)、零件工作圖的設(shè)計(jì)；(5)本設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 ；(6)編寫設(shè)計(jì)說明書. Ⅲ、擬解決的關(guān)鍵問題： （1） 激光切割頭； （2） 橫向縱向進(jìn)給系統(tǒng)； （3） 垂直進(jìn)給系統(tǒng)； 其中，橫向縱向及垂直進(jìn)給系統(tǒng)全部由伺服電機(jī)來驅(qū)動。 2、 特色與創(chuàng)新之處 本品在導(dǎo)軌上使用直線滾動導(dǎo)軌，相對于普通機(jī)床所用導(dǎo)軌，直線滾動導(dǎo)軌定位精度高，降低機(jī)床造價(jià)并節(jié)約電力，還可以長期維持機(jī)床的高精度。在激光刀頭方面，普通數(shù)控激光切割機(jī)Z軸拖動重量在5kg以上時(shí)，應(yīng)采用重力平衡設(shè)施，而高性能數(shù)控激光切割機(jī)的Z軸拖動重量在2kg以上就必須施加重力平衡設(shè)施， 本品采用氣缸拖動方式該方式重量輕、體積小、易安裝，還可根據(jù)要求調(diào)整氣缸的平衡力。 3、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線 設(shè)計(jì)本產(chǎn)品應(yīng)該先實(shí)地考察現(xiàn)有的數(shù)控激光切割機(jī)床，并觀察其工作特點(diǎn)，比較不激光切割機(jī)床以及其他切割機(jī)比如線切割，水切割之間的差異，得出現(xiàn)有的激光切割機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)和劣勢。然后取長補(bǔ)短，提出整體方案。再把方案給指導(dǎo)老師批閱，聽取老師的建議，改正不合理的地方，一步步完善方案，最后進(jìn)過細(xì)致的設(shè)計(jì)，分析，計(jì)算以得到最終的方案。 技術(shù)路線：一，總體方案分析二，機(jī)械部分XY工作臺和Z軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 三，滾珠絲杠傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 四，導(dǎo)軌選擇 五，步進(jìn)電機(jī)及傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 六，剛度分析 七，消除齒側(cè)間隙和預(yù)緊 八，數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4、 擬使用的主要設(shè)計(jì)、分析軟件及儀器設(shè)備 Auto-CAD計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件 6、參考文獻(xiàn) [1] 張學(xué)仁.數(shù)控電火花線切割加工技術(shù). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社2000 [2] 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ).北京：北京航空航天大學(xué)出版社出版，2002 [3] 鄭玉華.典型機(jī)械（電）產(chǎn)品構(gòu)造. 北京：北京科學(xué)出版社，2006 [4] 陳嬋娟.數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006 [5] 李秉操.單片機(jī)原理及其在工業(yè)控制中的應(yīng)用. 陜西：陜西電子編輯部1991 注： 1、開題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開始撰寫論文之前寫出開題報(bào)告。 2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A為期刊，B為專著） A：[序號]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點(diǎn)，3人以上作者只寫前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點(diǎn)）年份、卷號（期號）：起止頁碼。 B：[序號]、作者、書名、版次、（初版不寫）、出版地、出版單位、出版時(shí)間、頁碼。 3、表中各項(xiàng)可加附頁。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 激光切割的適用對象主要是難切割材料，如高強(qiáng)度、高韌性材料以及精密細(xì)小和形狀復(fù)雜的零件，因而數(shù)控激光切割在我國制造業(yè)中正發(fā)揮出巨大的優(yōu)性。 本文設(shè)計(jì)了一臺單片機(jī)控制的數(shù)控激光切割機(jī)床，主要完成了：機(jī)床整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，Z軸、XY軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、滾珠絲杠、直線滾動導(dǎo)軌的選擇及其強(qiáng)度分析；以步進(jìn)電機(jī)為進(jìn)給驅(qū)動的驅(qū)動系統(tǒng)及其傳動機(jī)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)計(jì)算。 關(guān)鍵詞：CNC；激光切割機(jī)床；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì) ABSTRACT Laser cutting machine tool was usually used for the hard-cutting material, such as high-strength material, high precision ductile materials, and smart and complicated components. So, CNC laser cutting has been playing an important role in China's manufacturing industry. This paper describes the design of a SCM-controlled CNC laser cutting machine tools. More attention was paid on the overall machine design, Z axis, XY axis in the design, ball-screw and the choice of linear motion guide and intensity analysis; the drive system into which stepper motor was put and the analysis of the drive system design. KeyWords：CNC；laser cutting machine tools；architectured；esign 目 錄 第1章 緒論………………………………………………………………………1 1.1 課題背景…………………………………………………………………1 1.2 本課題主要研究內(nèi)容……………………………………………………1 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀…………………………………………………………2 第2章 總體方案的擬定………………………………………………………3 2.1設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………………………3 2.2總體方案的選擇和擬定……………………………………………………3 第3章 激光切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………5 3.1 激光器……………………………………………………………………5 3.1.1激光器的組成………………………………………………………5 3.1.2激光切的分類………………………………………………………5 3.2 激光切割設(shè)備……………………………………………………………6 3.2.1激光切割設(shè)備的組成………………………………………………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激光切割頭設(shè)計(jì)…………………………………………………………10 第4章 傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………12 4.1 XY工作臺設(shè)計(jì)…………………………………………………………12 4.1.1主要設(shè)計(jì)參數(shù)及依據(jù)…………………………………………12 4.1.2XY進(jìn)給系統(tǒng)手里分析……………………………………………12 4.1.3初步確定工作臺尺寸及估算質(zhì)量………………………………12 4.2 Z軸隨動系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………13 4.3 滾珠絲趕副設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………… 14 4.3.1滾珠絲桿的特點(diǎn)…………………………………………………14 4.3.2主要參數(shù)…………………………………………………………14 4.3.3導(dǎo)程計(jì)算…………………………………………………………15 4.3.4確定當(dāng)量轉(zhuǎn)速與當(dāng)量載荷………………………………………16 4.3.5初選滾珠絲桿副…………………………………………………17 4.3.6確定允許的最小螺紋底徑………………………………………17 4.3.7確定滾珠絲桿副的規(guī)格代號……………………………………18 4.3.8確定絲桿副的預(yù)緊力…………………………………………18 4.3.9行程補(bǔ)償值與拉伸力…………………………………………18 4.3.10確定滾珠絲桿副支承用的軸承代號，規(guī)格…………………19 4.3.11滾珠絲桿副工作圖設(shè)計(jì)………………………………………20 4.3.12傳動系統(tǒng)剛度…………………………………………………20 4.3.13剛度驗(yàn)算和精度選擇…………………………………………21 4.3.14驗(yàn)算臨界壓縮載荷……………………………………………22 4.3.15驗(yàn)算臨界轉(zhuǎn)速……………………………………………………23 4.3.16效率驗(yàn)算………………………………………………………23 第5章 導(dǎo)軌的選定…………………………………………………………25 5.1 主要要求及種類…………………………………………………………25 5.1.1對導(dǎo)軌的基本要求………………………………………………25 5.1.2導(dǎo)軌的技術(shù)要求…………………………………………………25 5.1.3分類及特點(diǎn)………………………………………………………25 5.2 導(dǎo)軌的選用………………………………………………………………26 第6章 步進(jìn)電機(jī)及其傳動機(jī)構(gòu)的確定…………………………………28 6.1 步進(jìn)電機(jī)的選用………………………………………………………28 6.1.1脈沖當(dāng)量和步距角………………………………………………28 6.1.2步進(jìn)電機(jī)上起動力矩的近似計(jì)算………………………………28 6.1.3確定步進(jìn)電機(jī)最高工作頻率……………………………………29 6.2 齒輪傳動機(jī)構(gòu)的確定…………………………………………………29 6.2.1傳動比的確定……………………………………………………29 6.2.2齒輪結(jié)構(gòu)主要參數(shù)的確定………………………………………30 6.3 步進(jìn)電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算……………………………………………30 第7章 傳動系統(tǒng)剛度分析…………………………………………………33 7.1 根據(jù)工作臺不出現(xiàn)爬行的條件來確定傳動系統(tǒng)剛度………………33 7.2 根據(jù)微量進(jìn)給的靈敏度來確定傳動系統(tǒng)的剛度……………………33 第8章 消隙方法與預(yù)緊……………………………………………………35 8.1 消隙方法………………………………………………………………35 8.1.1偏心軸套調(diào)整法…………………………………………………35 8.1.2錐度齒輪調(diào)整法…………………………………………………35 8.1.3雙片齒輪錯齒調(diào)整法……………………………………………36 8.2 預(yù)緊……………………………………………………………………37 第9章 結(jié)論……………………………………………………………………38 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………39 致謝…………………………………………………………………………………40 v 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 緒論 1.1 課題背景 激光被譽(yù)為二十世紀(jì)最重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，它剛一問世就引起了材料科學(xué)家的高度重視。1971年11月，美國通用汽車公司率先使用一臺250W CO2激光器進(jìn)行利用激光輻射提高材料耐磨性能的試驗(yàn)研究，并于1974年成功地完成了汽車轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)表面（可鍛鑄鐵材質(zhì)）激光淬火工藝研究，淬硬部位的耐磨性能比未處理之前提高了10倍。這是激光表面改性技術(shù)的首次工業(yè)應(yīng)用。多年以來，世界各國投入了大量資金和人力進(jìn)行激光器、激光加工設(shè)備和激光加工對材料學(xué)的研究，促使激光加工得到了飛速發(fā)展，并獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。如今在中國，激光技術(shù)已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍工以及人們的現(xiàn)代生活中得到廣泛的應(yīng)用，并且正逐步實(shí)現(xiàn)激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，國家也將其列為“九五”攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目之一?！笆濉钡闹饕ぷ魇谴龠M(jìn)激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，保持激光器年產(chǎn)值20％的平均增長率，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值200億元以上；在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中普及和推廣加工技術(shù)，重點(diǎn)完成電子、汽車、鋼鐵、石油、造船、航空等傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用激光技術(shù)進(jìn)行改造的示范工程；為信息、材料、生物、能源、空間、海洋等六大高科技領(lǐng)域提供嶄新的激光設(shè)備和儀器。 數(shù)控化和綜合化把激光器與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、先進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)以及高精度和自動化的工件定位相結(jié)合，形成研制和生產(chǎn)加工中心，已成為激光加工發(fā)展的一個(gè)重要趨勢。 1.2 本課題主要研究內(nèi)容 激光切割的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)。激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量，特別是對于切割精度較高或厚度較大的零件，必須掌握和解決以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)： 一．焦點(diǎn)位置控制技術(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡便方法有三種：（1）打印法：使切割頭從上往下運(yùn)動，在塑料板上進(jìn)行激光束打印，打印直徑最小處為焦點(diǎn)。（2）斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動，尋找激光束的最小處為焦點(diǎn)。（3）藍(lán)色火花法：去掉噴嘴，吹空氣，將脈沖激光打在不銹鋼板上，使切割頭從上往下運(yùn)動，直至藍(lán)色火花最大處為焦點(diǎn)。 二．切割穿孔技術(shù)。任何一種熱切割技術(shù)，除少數(shù)情況可以從板邊緣開始外，一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復(fù)合機(jī)上是用沖頭先沖出一孔，然后再用激光從小孔處開始進(jìn)行切割。對于沒有沖壓裝置的激光切割機(jī)有兩種穿孔的基該方法。（1）爆破穿孔：（Blast drilling），材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一凹坑，然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。（2）脈沖穿孔：（Pulse drilling）采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化，常用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體，以減少因放熱氧化使孔擴(kuò)展，氣體壓力較切割時(shí)的氧氣壓力小。每個(gè)脈沖激光只產(chǎn)生小的微粒噴射，逐步深入，因此厚板穿孔時(shí)間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成，立即將輔助氣體換成氧氣進(jìn)行切割。 三．噴嘴設(shè)計(jì)及氣流控制技術(shù)。激光切割鋼材時(shí)，氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處，從而形成一個(gè)氣流束。對氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流量要大，速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進(jìn)行放熱反應(yīng)；同時(shí)又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。 其次要研究數(shù)控機(jī)床，主要是床身的進(jìn)給系統(tǒng)和機(jī)械傳動系統(tǒng)，機(jī)床主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架及自動換刀裝置等機(jī)械部件。它是在數(shù)控機(jī)床上自動地完成各種切削加工的機(jī)械部分。 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料（包括金屬與非金屬）進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等的一門加工技術(shù)。激光加工技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，它的研究范圍一般可分為： 1．激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。 2．激光加工工藝。包括切割(laser beam cutting)、焊接(Laser Welding)、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。 目前已成熟的激光加工技術(shù)包括：激光快速成形技術(shù)、激光焊接技術(shù)、激光打孔技術(shù)、激光切割技術(shù)、激光打標(biāo)技術(shù)、激光去重平衡技術(shù)、激光蝕刻技術(shù)、激光微調(diào)技術(shù)、激光存儲技術(shù)、激光劃線技術(shù)、激光清洗技術(shù)、激光熱處理和表面處理技術(shù)。 第二章 總體方案的擬定 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺數(shù)控激光切割機(jī)床的X Y Z進(jìn)給系統(tǒng)以及切割系統(tǒng)。對于單片機(jī)、芯片，電路等部分不作為設(shè)計(jì)要求，只做一般了解。單片機(jī)對XY工作臺的縱向、橫向進(jìn)給系統(tǒng)以及Z軸垂直進(jìn)給系統(tǒng)的的脈沖當(dāng)量為 。工作臺部件主要機(jī)構(gòu)為滾珠絲桿副、滾動直線導(dǎo)軌副、步進(jìn)電機(jī)、工作臺等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼顧兩方向的安裝尺寸和裝配工藝 2.2 總體方案的選擇及擬定 圖2.1 總體方案圖 采用89C51主控芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，由I/O接口輸出控制信號給驅(qū)動器，來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)減速后，帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。其原理示意圖2.1。 步進(jìn)電機(jī)參照RORZE株式會社的產(chǎn)品樣本選取，以保證質(zhì)量和運(yùn)行精度,同時(shí)驅(qū)動器也選用RORZE的配套驅(qū)動器產(chǎn)品。 滾珠絲杠的生產(chǎn)廠家很多，本設(shè)計(jì)參照了漢江機(jī)床廠、南京工藝裝備制造廠的樣本資料，力求從技術(shù)性能、價(jià)格狀況、通用互換性等各方面因素考慮，最后選用南京工藝裝備廠的FFZD系列滾珠絲杠，即內(nèi)循環(huán)墊片預(yù)緊螺母式滾珠絲杠副。 第三章 激光切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 激光器 3.1.1 激光器的組成 一個(gè)常規(guī)的激光器包括三個(gè)部分：工作物質(zhì)，泵浦源和光學(xué)諧振腔。 （1） 工作物質(zhì) 工作物質(zhì)是產(chǎn)生激光的物質(zhì)基礎(chǔ)，是激光器的核心部分，是用來實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生受激輻射的物質(zhì)體系。工作物質(zhì)的分類方式通常有兩種：一種是根據(jù)工作物質(zhì)的存在形態(tài)分類，工作物質(zhì)可以分為氣體、液體、固體及半導(dǎo)體等；另一種是根據(jù)速率方程理論分析產(chǎn)生激光的過程所適用的能級結(jié)構(gòu)，可以分為三級能系統(tǒng)、四級能系統(tǒng)等。 （2） 泵浦源 泵浦源（激勵源）是為了實(shí)現(xiàn)粒子反轉(zhuǎn)提供能量的裝置。根據(jù)激勵時(shí)利用的能量形式，泵浦方式有放電激勵、光激勵、熱能激勵、化學(xué)能激勵和核能激勵等。 氣體放電激勵是利用高壓電壓下，氣體分子電離導(dǎo)電，與此同時(shí)氣體分子與被電場加速的電子碰撞，吸收電子能量后躍遷到高能級，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，除此之外，還可以利用電子槍產(chǎn)生的高速電子去泵浦工作物質(zhì)，使之躍遷至高能級稱為電子束激勵。光能激勵是利用光照射工作物質(zhì)，工作物質(zhì)吸收光能后產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。熱能激勵是利用高溫加熱的方式使高能級上粒子數(shù)增多，然后突然降低氣體溫度，因?yàn)楦叩湍芗壍臒岢谠r(shí)間不同，低能級弛豫時(shí)間短，高能級弛豫時(shí)間長，從而產(chǎn)生高低能級之間的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。化學(xué)能激勵利用化學(xué)反應(yīng)過程中釋放化學(xué)能將粒子泵浦到上能級，建立粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。核能激勵是利用核反應(yīng)過程中產(chǎn)生的核能激勵工作物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。 （3） 光學(xué)諧振腔 光學(xué)諧振腔是產(chǎn)生激光的外在條件，是激光器的重要組成部分。激光所具有的高方向性，高單色性，高相干性和高亮度的特點(diǎn)，是與光學(xué)諧振腔密不可分的。光學(xué)諧振腔具有正反饋和選模的雙重作用，所謂正反饋，即初始光強(qiáng)在反射鏡間往返傳播，等效于增加激活介質(zhì)的長度，最終可保證一個(gè)確定大小的光強(qiáng)。 3.1.2 激光器的分類 （1)可調(diào)諧激光器:可調(diào)諧激光器tunable laser 是指在一定范圍內(nèi)可以連續(xù)改變激光輸出波長的激光器（見激光）。這種激光器的用途廣泛，可用于光譜學(xué)、光化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、集成光學(xué)、污染監(jiān)測、半導(dǎo)體材料加工、信息處理和通信等。 (2)單模激光器:輸出為單橫模(一般為基模)、多縱模的激光器。具體細(xì)分為 化學(xué)化學(xué)氧碘激光器和液體激光器。 化學(xué)氧碘激光器是一種機(jī)載激光器。機(jī)載激光器系統(tǒng)是以改型的波音747-400F飛機(jī)作為發(fā)射平臺（代號YAL-1A），以產(chǎn)生高能激光的化學(xué)氧碘激光器為核心，配置跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和光束控制與發(fā)射系統(tǒng)，利用激光作為能量直接毀傷目標(biāo)或使之失效的定向能武器。 二氧化碳激光器 二氧化碳激光器是以CO2氣體作為工作物質(zhì)的氣體激光器。放電管通常是由玻璃或石英材料制成，里面充以CO2氣體和其他輔助氣體（主要是氦氣和氮?dú)?，一般還有少量的氫或氙氣）；電極一般是鎳制空心圓筒；諧振腔的一端是鍍金的全反射鏡，另一端是用鍺或砷化鎵磨制的部分反射鏡。當(dāng)在電極上加高電壓（一般是直流的或低頻交流的），放電管中產(chǎn)生輝光放電，鍺鏡一端就有激光輸出，其波長為10.6微米附近的中紅外波段；一般較好的管子。一米長左右的放電區(qū)可得到連續(xù)輸出功率40～60瓦。CO2激光器是一種比較重要的氣體激光器 （3）液體激光器：液體激光器也稱染料激光器，因?yàn)檫@類激光器的激活物質(zhì)是某些有機(jī)染料溶解在乙醇、甲醇或水等液體中形成的溶液。為了激發(fā)它們發(fā)射出激光，一般采用高速閃光燈作激光源，或者由其他激光器發(fā)出很短的光脈沖。液體激光器發(fā)出的激光對于光譜分析、激光化學(xué)和其他科學(xué)研究，具有重要的意義。 （4）數(shù)字激光器：數(shù)字激光器將其中一個(gè)反射鏡換成了“空間光調(diào)制器”。“空間光調(diào)制器”如同一個(gè)可反光的微型液晶顯示屏，“只需通過電腦向顯示屏輸入特定圖像就能得到所需要的激光模式。其最大特點(diǎn)是不用為每束激光設(shè)計(jì)一個(gè)新激光器，只需在電腦上變換圖片，就能得到想要的光束形狀。 數(shù)字激光可以創(chuàng)建幾乎任何激光模式，而在以前，每束光都需要一個(gè)單獨(dú)激光器，為此很多人需要花費(fèi)一兩年才能做到 這項(xiàng)發(fā)明是激光技術(shù)的一個(gè)里程碑，在醫(yī)療領(lǐng)域，它可以用作無血手術(shù)，眼部護(hù)理和牙科。在工業(yè)領(lǐng)域，它可以幫助切割，焊接。在通信領(lǐng)域，它將極大促進(jìn)光纖通信的發(fā)展。 3.2 激光切割設(shè)備 3.2.1 激光切割設(shè)備的組成 激光切割設(shè)備按激光工作物質(zhì)的不同，可分為固體激光切割設(shè)備和氣體激光切割設(shè)備；按激光器工作方式的不同，可分為 連續(xù)激光切割設(shè)備和脈沖激光切割設(shè)備。激光切割大都都采用切割設(shè)備，主要由激光器，導(dǎo)光系統(tǒng)，數(shù)控運(yùn)動系統(tǒng)，割炬，氣源，水源及抽煙系統(tǒng)組成。典型的激光切割設(shè)備的基本構(gòu)成如下圖3.1所示： 圖3.1 激光切割設(shè)備基本構(gòu)成圖 激光切割設(shè)備個(gè)結(jié)構(gòu)的作用： （1） 激光電源：供給激光振蕩用的高壓電源。 （2） 激光振蕩器：產(chǎn)生激光的主要設(shè)備。 （3） 折射反光鏡：用于將激光導(dǎo)向做需要的方向。為了使光束通路不發(fā)生故障，所有反光鏡都要保護(hù)罩加以保護(hù)。 （4） 割炬：主要包括槍體、聚焦透鏡和切割工件。 （5） 切割工作平臺：用于安放被切割工件，并能按控制程序正確而精確地進(jìn)行移動，通常用伺服電機(jī)驅(qū)動。 （6） 割炬驅(qū)動裝置：用于按照程序驅(qū)動割炬沿X軸和Z軸方向運(yùn)動，由伺服電機(jī)和絲桿等傳動件組成。 （7） 數(shù)控裝置：對切割平臺和割炬的運(yùn)動進(jìn)行控制，同時(shí)也控制激光器的輸出功率。 （8） 操作面板：用于控制整個(gè)切割裝置的工作過程。 （9） 氣瓶：包括激光工作介質(zhì)氣瓶和輔助氣瓶，用于補(bǔ)充激光振蕩器的工作氣體和供給切割的輔助氣體。 （10） 冷卻水循環(huán)裝置：用于冷卻激光振蕩器。激光器是利用電能轉(zhuǎn)化成光能的裝置，如激光器的轉(zhuǎn)換效率一般為20%，剩余的80%能量就變換為熱量。冷卻水吧多余的熱量帶走以保持振蕩器的正常工作。 （11） 空氣干燥器：用于向激光振蕩器和光束通路供給潔凈的干燥空氣，以保持通路和反射鏡的正常工作。 3.2.2 激光切割用激光器 切割用的激光器主要有激光器和激光器兩種。其加工性能比較如表3.1： 表3.1 加工性能比較表一 激光器 波長 振蕩形式 輸出功率 效率（%） 用途 激光器 10.6 脈沖/連續(xù) 20 20 打孔，切割 焊接，熱處理 激光器 1.06 脈沖/連續(xù) 1.8 3 打孔，焊接 切割，燒刻 表3.2 加工性能比較表二 項(xiàng)目 激光器 激光器 聚焦性能 光束發(fā)散角小，以獲得基模，聚焦后光斑小 光束發(fā)散角大，不易獲得單模式，聚焦后光斑大，功率密度低 金屬激光的吸收率 低 高 切割特性 好 較差 結(jié)構(gòu)特性 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，對光路精度要求高 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，光路和光學(xué)零件簡單 維護(hù)性 差 良好 加工柔性 差 好 （1）激光器 激光器是利用封閉在容器內(nèi)的氣體作為工作物質(zhì)經(jīng)受激振蕩后產(chǎn)生的光和放大。氣體通過施加高壓電形成輝光狀態(tài)，借助設(shè)在容器兩端的反射鏡使其在反射鏡之間的區(qū)域不斷受激勵并產(chǎn)生激光。 （2）激光器 激光器是借助光學(xué)泵將電能轉(zhuǎn)化為的光能量傳送到工作介質(zhì)當(dāng)中去，使之在激光棒與電弧燈周圍形成一個(gè)泵室。同時(shí)通過激光棒兩端的反光鏡，使得光對準(zhǔn)激工作介質(zhì)，對其進(jìn)行激勵以產(chǎn)生光放大，從而獲得激光。 3.2.3 激光切割用割炬 激光切割割炬主要由割炬體，聚焦透鏡，反射鏡和輔氣體噴嘴組成，根據(jù)《數(shù)控切割機(jī)床》，主要的參考結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖3.2所示： 圖3.2 激光切削裝置布局圖 （1）割炬體 激光切割時(shí)，割炬體應(yīng)當(dāng)滿足 ①割炬時(shí)應(yīng)當(dāng)噴出足夠的氣流 ②割炬內(nèi)氣體的噴射方向必須與反射鏡的光軸同軸 ③割炬的焦距能夠方便調(diào)節(jié) ④切割時(shí)，保證金屬蒸汽和切割金屬的飛濺不會損傷反射鏡 割炬的移動是通過數(shù)控運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，割炬和工件間的相對移動有三種情況 本設(shè)計(jì)采用割炬和工作臺同時(shí)運(yùn)動。 （2）聚焦透鏡 聚焦透鏡用于聚焦射入割炬的平行激光束，以獲得較小的光斑和較小的功率密度。透鏡通常采用能透過激光波長的材料制造。 （3）反射鏡 反射鏡是用來改變激光器的光束方向。對固體激光器發(fā)出的光束可以使用內(nèi)光學(xué)玻璃制造的反射鏡，而對激光切割裝置中的反射鏡常用銅或反射率較高的金屬制造。反射鏡在使用過程中，為了避免反射鏡受到光照過熱而損壞， 通常用水進(jìn)行冷卻。 （4）噴嘴 噴嘴用于向切割區(qū)內(nèi)噴射輔助氣體，其結(jié)構(gòu)形狀對切割效率和質(zhì)量有一定的影響。噴嘴一般選用一般根據(jù)切割工件的材質(zhì)、厚度、輔助氣體壓力等在經(jīng)試驗(yàn)后確定。 3.3 激光切割頭的設(shè)計(jì) 割頭具有多種先進(jìn)的智能和附加功能，如自動調(diào)整激光噴嘴距離、自動清潔噴嘴、同軸噴水機(jī)構(gòu)、切割頭轉(zhuǎn)動、切割嘴擺動等。這些功能機(jī)構(gòu)的增加,不可避免地增加了切割頭的重量，成切割頭的動態(tài)性能不好,隨動機(jī)構(gòu)反應(yīng)不靈敏。 一般來說，普通數(shù)控激光切割機(jī)Z軸拖動重量在5kg以上時(shí)，應(yīng)采用重力平衡設(shè)施。而高性能數(shù)控激光切割機(jī)的Z軸拖動重量在2kg以上就必須施加重力平衡設(shè)施，特別是在高速飛行光路設(shè)計(jì)中,這一點(diǎn)尤為重要。目前Z軸上的重力平衡設(shè)施使用較多的是采用氣缸托動方式(圖2.1)。該方式重量輕、體積小、易安裝，還可根據(jù)要求調(diào)整氣缸的平衡力。 激光切割頭總體如下圖3.3： 圖3.3 激光切割頭 第四章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1 XY工作臺的設(shè)計(jì) 4.1.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)及依據(jù) 本設(shè)計(jì)的XY工作臺的參數(shù)定為： ①工作臺行程：橫向300mm 縱向360mm ②工作臺最大尺寸（長×寬×高）：730×660×340mm ③工作臺最大承載重量：80 ④脈沖當(dāng)量： ⑤進(jìn)給速度： ⑥表面粗糙度：1.6～6.3 ⑦設(shè)計(jì)壽命：10年 4.1.2 XY進(jìn)給系統(tǒng)的受力分析 因激光切割機(jī)床為激光加工,其激光器與工件之間不直接接觸,因此可以認(rèn)為在加工過程中沒有外力負(fù)載作用。其切削力為零。 XY工作臺部件由工作臺、中間滑臺、底座等零部件組成,各自之間均以滾動直線導(dǎo)軌副相聯(lián),以保證相對運(yùn)動精度。 設(shè)下底座的傳動系統(tǒng)為橫向傳動系統(tǒng)，即X向，上導(dǎo)軌為縱向傳動系統(tǒng)，即Y向。 一般來說,數(shù)控切割機(jī)床的滾動直線導(dǎo)軌的摩擦力可忽略不計(jì),但滾珠絲杠副,以及齒輪之間的滑動摩擦不能忽略,這些摩擦力矩會影響電機(jī)的步距精度。另外由于采取了一系列的消隙、預(yù)緊措施,其產(chǎn)生的負(fù)載波動應(yīng)控制在很小的范圍。 4.1.3 初步確定工作臺尺寸及估算質(zhì)量 初定機(jī)床尺寸(長×寬×高度)為:730×660×340mm 設(shè)中托座尺寸(長×寬×高度)為: 估計(jì)總重量為 預(yù)估工件及夾具總重量約 則下托座導(dǎo)軌副所承受的最大負(fù)載為: =1000 4.2 Z軸隨動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 激光切割機(jī)對Z軸隨動機(jī)構(gòu)要求非常高。在切割中需隨時(shí)檢測和控制切割表面的不平度，通過伺服電機(jī)和滾珠絲桿調(diào)整切割頭的高度，以保證激光聚焦后的焦點(diǎn)在切割板材的表面位置。由于激光焦點(diǎn)至板面的距離將影響割縫寬窄及質(zhì)量，因此，要求Z軸的檢測精度高于0.010mm：同時(shí)，隨動速度應(yīng)大于。隨動速度太快會造成切割頭上下震蕩，太慢又造成切割頭跟不上的現(xiàn)象。目前。對加工板材的檢測主要有電容、電感、電阻、激光、紅外等幾種方式。電感式和電阻式屬于傳感器，激光、紅外及電容式屬于非接觸式傳感器。電容式傳感器在運(yùn)動檢測過程中不發(fā)生摩擦阻力，最適于金屬板材和高速切割加工，而激光和紅外位移傳感器對加工材料的反射率很敏感，僅適用于一些特殊場合的切割加工(如強(qiáng)磁場、強(qiáng)干擾環(huán)境)。 切割頭具有多種先進(jìn)的智能和附加功能，如自動調(diào)整激光噴嘴距離、自動清潔噴嘴、同軸噴水機(jī)構(gòu)、切割頭轉(zhuǎn)動、切割嘴擺動等。這些功能機(jī)構(gòu)的增加,不可避免地增加了切割頭的重量，造成切割頭的動態(tài)性能不好,隨動機(jī)構(gòu)反應(yīng)不靈敏。一般來說，普通數(shù)控激光切割機(jī)Z軸拖動重量在5kg以上時(shí)，應(yīng)采用重力平衡設(shè)施。而高性能數(shù)控激光切割機(jī)的Z軸拖動重量在2kg以上就必須施加重力平衡設(shè)施，特別是在高速飛行光路設(shè)計(jì)中,這一點(diǎn)尤為重要。目前Z軸上的重力平衡設(shè)施使用較多的是采用氣缸托動方式(圖2.1)。該方式重量輕、體積小、易安裝，還可根據(jù)要求調(diào)整氣缸的平衡力。 垂直進(jìn)給系統(tǒng)如圖4.1： 圖4.1 垂直進(jìn)給系統(tǒng) 4.3 滾珠絲桿副設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.1 滾珠絲杠的特點(diǎn) · 傳動效率高 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的傳動效率高達(dá)90%～98%，為傳統(tǒng)的滑動絲杠系統(tǒng)的2～4倍，如圖1.1.1所示，所以能以較小的扭矩得到較大的推力，亦可由直線運(yùn)動轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（運(yùn)動可逆）。 · 運(yùn)動平穩(wěn) 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)為點(diǎn)接觸滾動運(yùn)動，工作中摩擦阻力小、靈敏度高、啟動時(shí)無顫動、低速時(shí)無爬行現(xiàn)象，因此可精密地控制微量進(jìn)給。 · 高精度 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)運(yùn)動中溫升較小，并可預(yù)緊消除軸向間隙和對絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱伸長，因此可以獲得較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 · 高耐用性 鋼球滾動接觸處均經(jīng)硬化（HRC58～63）處理，并經(jīng)精密磨削，循環(huán)體系過程純屬滾動，相對對磨損甚微，故具有較高的使用壽命和精度保持性。 · 同步性好 由于運(yùn)動平穩(wěn)、反應(yīng)靈敏、無阻滯、無滑移，用幾套相同的滾珠絲杠傳動系統(tǒng)同時(shí)傳動幾個(gè)相同的部件或裝置，可以獲得很好的同步效果。 · 高可靠性 與其它傳動機(jī)械，液壓傳動相比，滾珠絲杠傳動系統(tǒng)故障率很低，維修保養(yǎng)也較簡單，只需進(jìn)行一般的潤滑和防塵。在特殊場合可在無潤滑狀態(tài)下工作。 · 無背隙與高剛性 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)采用歌德式（Gothic arch）溝槽形狀使鋼珠與溝槽達(dá)到最佳接觸以便輕易運(yùn)轉(zhuǎn)。若加入適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，消除軸向間隙，可使?jié)L珠有更佳的剛性。 · 減少滾珠和螺母、絲杠間的彈性變形，達(dá)到更高的精度。 現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，一批又一批的高速數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。它 不僅要求有性能卓越的高速主軸，而且也對進(jìn)給系統(tǒng)提出了很高的要求： （1）最大進(jìn)給速度應(yīng)達(dá)到40或更高； （2）加速度要高，達(dá)到1以上； (3)動態(tài)性能要。 4.3.2 主要參數(shù) ①工作臺行程：橫向300mm，縱向360mm ②全行程定位精度=0.03mm ③矢動量=0.01mm ④壽命：10000小時(shí) 單班制工作10年 ⑤總質(zhì)量：100 ⑥各種切削方式的縱向切削力,速度和時(shí)間比例及其他見下表 表4.1 表4.1 切削力，速度，時(shí)間比例表 切削方式 縱向切削力 垂直切削力 進(jìn)給速度 工作時(shí)間百分比 絲桿軸向載荷 絲桿轉(zhuǎn)速 強(qiáng)力切削 2000 1000 0.5 10 2000 55 一般切削 1000 500 0.7 30 2000 75 靜切削 500 200 1 50 600 95 快速進(jìn)給 0 0 4 5 1000 370 圖4.2 圖二進(jìn)給滾珠絲杠裝配圖 4.3.3 導(dǎo)程計(jì)算 （4.1） :工作臺最高移動速度 ：電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 ：傳動比 （1） 電機(jī)與絲桿間為齒輪連接式，=4（取一級減速齒輪） （2） 由上表查得 代入得 （3）查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》取 4.3.4 確定當(dāng)量轉(zhuǎn)速與當(dāng)量載荷 （1） 各種切削方式下，絲桿轉(zhuǎn)速 （4.2） 由上表查得 代入得 （2） 各種切削方式下，絲桿軸向載 （4.3） :絲桿軸向載荷 :縱向切削力 :垂直切削力 由上表得分別是 分別是 已知 代入得分別為 （3） 當(dāng)量轉(zhuǎn)速 當(dāng)量轉(zhuǎn)速 :工作時(shí)間百分比 （4.4） 數(shù)據(jù)代入得 (4) 當(dāng)量載荷 （4.5） 代入數(shù)據(jù)得 4.3.5 初選滾珠絲杠副 由公式《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》知： （4.6） 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 得 代入數(shù)據(jù)可求得 4.3.6 確定允許的最小螺紋底徑 (1) 估算絲桿允許的最大軸向變形量 ①重復(fù)定位精度 ②定位精度 ：最大軸變形量 已知重復(fù)定位精度 定位精度 ① ② 取兩種結(jié)果的最小值： （2） 估算螺紋最小底徑 絲桿要求預(yù)拉伸，取兩端固定的支承形式 （4.7） ：最小螺紋底徑mm 靜摩擦力 已知： 行程360mm， 代入數(shù)據(jù)得 4.3.7 確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號 （1） 選內(nèi)循環(huán)浮動式法蘭，直筒螺母型墊片預(yù)緊形式 （2） 由計(jì)算出的在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》中選取相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲桿副： X向： Y向： 4.3.8 確定滾珠絲杠副預(yù)緊力 （4.8） 其中 4.3.9 行程補(bǔ)償值與拉伸力 （1）行程補(bǔ)償值 式中 （4.9） 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》有 溫差取 代入數(shù)據(jù)得 （2） 預(yù)拉伸力 代入得 4.3.10 確定滾珠絲杠副支承用的軸承代號，規(guī)格 （1） 軸承做承受的最大軸向載荷 （4.10） （2） 軸承類型 兩端固定的支承形式，選用角的圓錐滾子軸承 （3） 軸承內(nèi)徑 略小于=40，， 取 代入數(shù)據(jù)得 ①軸承預(yù)緊力：預(yù)緊力負(fù)載 ②按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選取軸承型號規(guī)格 當(dāng)時(shí)，預(yù)加負(fù)載 所以選32302軸承 ，預(yù)加負(fù)載為2900> 4.3.11 滾珠絲杠副工作圖設(shè)計(jì) （1）絲桿螺紋長度 （4.11） 由表查得余程 （2）兩固定支承距離，絲桿 （3）行程起點(diǎn)離固定支承距離 4.3.12 傳動系統(tǒng)剛度 （1） 絲桿抗壓剛度 ①絲桿最小抗壓剛度 （4.12） ：絲桿底徑 ：固定支承距離 代入數(shù)據(jù)得： ②絲桿最大抗壓剛度 （4.13） 代入數(shù)據(jù)得： （2) 支承軸承組合剛度 ①一對預(yù)緊軸承的組合剛度 （4.14） :滾珠直徑mm ：滾珠數(shù) ：最大軸向工作載荷 軸承接觸角由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》查得 3306軸承是預(yù)加載荷的三倍 ②支承軸承組合剛度 ③滾珠絲桿副滾珠和滾道的接觸剛度 （4.15） 代入數(shù)據(jù)得： 4.3.13 剛度驗(yàn)算及精度選擇 (1) （4.16） 代入前面所得的數(shù)據(jù)得 代入前面所得數(shù)據(jù)得 已知 ：靜摩擦力 ：靜摩擦系數(shù) ：正壓力 （2） 驗(yàn)算轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的剛度 已知反向差值和重復(fù)定位精度為10 （3） 傳動系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差 （4.17） 代入得： （4） 確定精度 :任意360mm內(nèi)行程變動量對系統(tǒng)而言 定位精度為 ，絲桿精度取3級 （5） 確定滾珠絲桿副的規(guī)格代號 已確定型號： 公稱直徑：40 導(dǎo)程：5 螺紋長度380，絲桿長度510 P類精度3級 所選規(guī)格型號： 4.3.14 驗(yàn)算臨界壓縮載荷 絲杠所受大軸向載荷小于絲杠預(yù)拉伸力 不用驗(yàn)算。 4.3.15 驗(yàn)算臨界轉(zhuǎn)速 ：臨界轉(zhuǎn)速 ：與支承有關(guān)的系數(shù) ：絲桿底徑 ：臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長度mm 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得： 可得 4.3.16 效率驗(yàn)算 表4.2 當(dāng)量摩擦系數(shù)f＇和當(dāng)量摩擦角ρ＇表格 齒圈材料 錫 青 銅 無錫青銅 灰鑄鐵 齒面硬度 HRC≥45 其它 HRC≥45 HRC≥45 其它 相對速度 υs m/s 0.01 0.05 0.10 0.25 0.50 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4 5 8 10 15 24 0.110 0.090 0.080 0.065 0.055 0.045 0.040 0.035 0.030 0.028 0.024 0.022 0.018 0.016 0.014 0.013 6°17′ 5°09′ 4°34′ 3°43′ 3°09′ 2°35′ 2°17′ 2°00′ 1°43′ 1°36′ 1°22′ 1°16′ 1°02′ 0°55′ 0°48′ 0°45′ 0.120 0.100 0.90 0.075 0.065 0.055 0.05 0.045 0.040 0.035 0.031 0.029 0.026 0.024 0.020 6°51′ 5°43′ 5°09′ 4°17′ 3°43′ 3°09′ 2°52′ 2°35′ 2°17′ 2°00′ 1°47′ 1°40′ 1°29′ 1°22′ 1°09′ 0.180 0.140 0.130 0.100 0.090 0.070 0.065 0.055 0.05 0.045 0.040 0.035 0.03 10°12′ 7°58′ 7°24′ 5°43′ 5°09′ 4°00′ 3°43′ 3°09′ 2°52′ 2°35′ 2°17′ 2°00′ 1°43′ 0.180 0.140 0.130 0.100 0.090 0.070 0.065 0.055 10°2′ 7°58′ 7°24′ 5°43′ 5°09′ 4°00′ 3°43′ 3°09′ 0.190 0.160 0.140 0.120 0.100 0.090 0.080 0.070 10°45 9°05 7°58′ 6°51′ 5°49′ 5°09′ 4°34′ 4°00′ 滾珠絲杠副的傳動效率為: （4.18） 式中—滾珠絲杠的螺紋升角 —當(dāng)量摩擦角 根據(jù)當(dāng)量摩擦系數(shù)和當(dāng)量摩擦角關(guān)系，前面已經(jīng)定v=1m/s，材料選擇灰鑄鐵HRC≥45。 所以：=4°05′，=0.0024 ； 因?yàn)? 式中: —導(dǎo)程，5mm d--絲杠公稱直徑，40mm 則根據(jù)式（3.3）： 則根據(jù)式（3.2）得： ＝0.942。 第五章 導(dǎo)軌的選定 5.1 主要要求及種類 5.1.1 對導(dǎo)軌的基本要求 （1） 導(dǎo)軌精度高 導(dǎo)軌精度是指機(jī)床的運(yùn)動部件沿導(dǎo)軌移動時(shí)的直線和它與有關(guān)基面之間的 相互位置的準(zhǔn)確性。無論在空載或切削工件時(shí)導(dǎo)軌都應(yīng)有足夠的導(dǎo)軌精度，這是對導(dǎo)軌的基本要求。 （2） 耐磨性能好 導(dǎo)軌的耐磨性是指導(dǎo)軌在長期使用過程中保持一定導(dǎo)向精度的能力。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免磨損，所以應(yīng)力求減少磨損量，并在磨損后能自動補(bǔ)償或便于調(diào)整。 （3） 足夠的剛度 導(dǎo)軌受力變形會影響部件之間的導(dǎo)向精度和相對位置，因此要求軌道應(yīng)有足夠的剛度。 （4） 低速運(yùn)動平穩(wěn)性 要使導(dǎo)軌的摩擦阻力小，運(yùn)動輕便，低速運(yùn)動時(shí)無爬行現(xiàn)象。 （5） 結(jié)構(gòu)簡單，公益性好 導(dǎo)軌的制造和維修要方便，在使用時(shí)便于調(diào)整和維護(hù)。 5.1.2 導(dǎo)軌的技術(shù)要求 （1) 導(dǎo)軌的精度要求 滑動導(dǎo)軌，不管是V-平型還是平-平型，導(dǎo)軌面的平面度通常取0.01～0.015mm,長度方面的直線度通常取0.005～0.01mm；側(cè)導(dǎo)向面的直線度取0.01～0.015mm,側(cè)導(dǎo)向面之間的平行度取0.01～0.015mm,側(cè)導(dǎo)向面對導(dǎo)軌地面的垂直度取0.005～0.01mm。? （2） 導(dǎo)軌熱處理 數(shù)控機(jī)床的開動率普遍都很高，這就要求導(dǎo)軌具有較高的耐磨性，以提高其精度保持性。為此，導(dǎo)軌大多需要淬火處理。導(dǎo)軌淬火的方式有中頻淬火、超音頻淬火、火焰淬火等，其中用的較多的是前兩種方式。 5.1.3 分類及特點(diǎn) 導(dǎo)軌按運(yùn)動軌跡可分為直線運(yùn)動導(dǎo)軌和圓運(yùn)動導(dǎo)軌；按工作性質(zhì)可分為主運(yùn)動導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌和調(diào)整導(dǎo)軌；按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌等三大類。 （1） 滑動導(dǎo)軌：是一種做滑動摩擦的普通導(dǎo)軌?；瑒訉?dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)方便，缺點(diǎn)是未形成完全液體摩擦?xí)r低速易爬行，磨損大，壽命短，運(yùn)動精度不穩(wěn)定。滑動導(dǎo)軌一般用于普通機(jī)床和冶金設(shè)備上。 （2） 滾動導(dǎo)軌的特點(diǎn)是：摩擦阻力小，運(yùn)動輕便靈活；磨損小，能長期保持精度；動、靜摩擦系數(shù)差別小，低速時(shí)不易出現(xiàn)"爬行"現(xiàn)象，故運(yùn)動均勻平穩(wěn)。缺點(diǎn)是：導(dǎo)軌面和滾動體是點(diǎn)接觸或線接觸，抗振性差，接觸應(yīng)力大，故對導(dǎo)軌的表面硬度要求高；對導(dǎo)軌的形狀精度和滾動體的尺寸精度要求高。因此，滾動導(dǎo)軌在要求微量移動和精確定位的設(shè)備上，獲得日益廣泛的運(yùn)用。 （3） 靜壓導(dǎo)軌是利用液壓力讓導(dǎo)軌和滑塊之間形成油膜，使滑塊有0.02-0.03mm的浮起，從而大大減小了滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦系數(shù)，但其依然屬于滑動導(dǎo)軌副。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且需備置一套專門的供油系統(tǒng)。 5.2 導(dǎo)軌的選用 直線滾動導(dǎo)軌在數(shù)控機(jī)床中有廣泛的應(yīng)用。相對普通機(jī)床所用的滑動導(dǎo)軌而言，它有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)： （1）定位精度高 直線滾動導(dǎo)軌可使摩擦系數(shù)減小到滑動導(dǎo)軌的1/50。由于動摩擦與靜摩擦系數(shù)相差很小，運(yùn)動靈活，可使驅(qū)動扭矩減少90%，因此，可將機(jī)床定位精度設(shè)定到超微米級。 （2）降低機(jī)床造價(jià)并大幅度節(jié)約電力 采用直線滾動導(dǎo)軌的機(jī)床由于摩擦阻力小，特別適用于反復(fù)進(jìn)行起動、停止的往復(fù)運(yùn)動，可使所需的動力源及動力傳遞機(jī)構(gòu)小型化，減輕了重量，使機(jī)床所需電力降低90%，具有大幅度節(jié)能的效果。 （3）可提高機(jī)床的運(yùn)動速度 直線滾動導(dǎo)軌由于摩擦阻力小，因此發(fā)熱少，可實(shí)現(xiàn)機(jī)床的高速運(yùn)動，提高機(jī)床的工作效率20～30%。 （4）可長期維持機(jī)床的高精度 對于滑動導(dǎo)軌面的流體潤滑，由于油膜的浮動，產(chǎn)生的運(yùn)動精度的誤差是無法避免的。在絕大多數(shù)情況下，流體潤滑只限于邊界區(qū)域，由金屬接觸而產(chǎn)生的直接摩擦是無法避免的，在這種摩擦中，大量的能量以摩擦損耗被浪費(fèi)掉了。與之相反，滾動接觸由于摩擦耗能?。疂L動面的摩擦損耗也相應(yīng)減少，故能使直線滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)長期處于高精度狀態(tài)。同時(shí)，由于使用潤滑油也很少，大多數(shù)情況下只需脂潤滑就足夠了，這使得在機(jī)床的潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用維護(hù)方面都變的非常容易了。所以在結(jié)構(gòu)上選用：開式直線滾動導(dǎo)軌。參照南京工藝裝備廠的產(chǎn)品系列。 型號：選用GGB型四方向等載荷型滾動直線導(dǎo)軌副，如圖5.1。 具體型號：X向選用 Y向選用 圖5.1 導(dǎo)軌 第六章 步進(jìn)電機(jī)及其傳動機(jī)構(gòu)的確定 6.1 步進(jìn)電機(jī)的選用 6.1.1 脈沖當(dāng)量和步距角 已知脈沖當(dāng)量為，而步距角越小，則加工精度越高。初選為（二倍細(xì)分）。 6.1.2 步進(jìn)電機(jī)上起動力矩的近似計(jì)算 電機(jī)起動力矩： （6.1） 式中：為滾珠絲桿所受總扭矩 為外部負(fù)載所產(chǎn)生的摩擦力矩，有; （6.2） 為內(nèi)部預(yù)緊所產(chǎn)生的摩擦扭矩，有： （6.3） 式中：K--預(yù)緊時(shí)的摩擦系數(shù)，0.1-0.3 --導(dǎo)程，5cm --預(yù)緊力 有： 取 為軸承預(yù)緊力,軸承型號6004輕系列,預(yù)緊力為。故根據(jù) （6.3） 齒輪傳動比公式為:,故步進(jìn)電機(jī)輸出軸生起動矩近似的可估計(jì)為； = （6.4） 式中：； 根據(jù)式（6.4）： 因。 （因電機(jī)5相運(yùn)行）則步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩。 6.1.3 確定步進(jìn)電機(jī)最高工作頻率 參考有關(guān)數(shù)控激光切割機(jī)床的資料，可以知道步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率不會超過1000Hz。 根據(jù)以上討論并參考樣本，確定選取M56853S步進(jìn)電機(jī)，該電機(jī)最大的靜止轉(zhuǎn)矩為，轉(zhuǎn)動慣量為 6.2 齒輪傳動機(jī)構(gòu)的確定 6.2.1 傳動比的確定 要實(shí)現(xiàn)脈沖當(dāng)量的設(shè)計(jì)要求，必須通過齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行分度，其傳動比為： （6.5） 式中：--滾珠絲桿導(dǎo)程 --步距角 --脈沖當(dāng)量 根據(jù)前面選定的參數(shù)，有式（6.4）得： 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，選用 6.2.2 齒輪結(jié)構(gòu)主要參數(shù)的確定 （1） 齒輪類型：選擇直齒輪加工方便。 （2） 模數(shù)選擇:本工作臺負(fù)載相當(dāng)輕，參考同類型的機(jī)床后，選擇m=1的齒輪傳動。 （3） 中心距的計(jì)算： （6.6） 齒頂高為1mm，齒根高為1.25mm，齒寬為20mm （4） 齒輪材料及熱處理： 小齒輪采用，齒面高頻淬火; 大齒輪采用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 6.3 步進(jìn)電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算 由資料知，激光切割機(jī)的負(fù)載可以認(rèn)為是慣性負(fù)載。機(jī)械機(jī)構(gòu)的慣量對運(yùn)動特性有直接的影響。不但對加速能力、加速時(shí)驅(qū)動力矩及動態(tài)的快速反應(yīng)有關(guān)，在開環(huán)系統(tǒng)中對運(yùn)動的平穩(wěn)性也有很大的影響，因此要計(jì)算慣性負(fù)載。限于篇幅，在此僅對進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行計(jì)算。 慣性負(fù)載可有以下公式進(jìn)行計(jì)算： （6.7）式中：為整個(gè)傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的慣性負(fù)載。 為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動慣量e 為齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 為齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 為齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 為系統(tǒng)工作臺質(zhì)量 為工作臺的最大移動速度 為折算成單軸系統(tǒng)電機(jī)角速度 各項(xiàng)計(jì)算如下： 已知：忽略不計(jì) 齒輪慣性轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式： （6.8） 其中： 為回轉(zhuǎn)半徑 G為轉(zhuǎn)件重量 滾珠絲桿的慣性矩計(jì)算公式： （6.9) 最后可計(jì)算得： 故慣性負(fù)載根據(jù)式（6.7）可得： 此值為近似值，故小于所選電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量。 第七章 傳動系統(tǒng)剛度分析 激光切割機(jī)XY工作臺其實(shí)是一進(jìn)給傳動系統(tǒng)，其傳動系統(tǒng)的剛度可以根據(jù)不出現(xiàn)摩擦振動或保證微量進(jìn)給靈敏度的條件來確定。 7.1 根據(jù)工作臺不出現(xiàn)爬行的條件來確定傳動系統(tǒng)的剛度 傳動系統(tǒng)中的當(dāng)量剛度K或當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度C主要由最后傳動件的剛度或決定的，在估算時(shí)，取 對滾珠絲桿傳動，其變形主要包括： （1） 絲桿拉壓變形 （2） 扭轉(zhuǎn)變形 （3） 絲桿和螺母的螺紋接觸變形及螺母座的變形 （4） 軸承和軸承座的變形 在工程設(shè)計(jì)和近似計(jì)算時(shí)，一般將絲桿的拉壓變形剛度的三分之一作為滾珠絲桿副的傳動剛度，根據(jù)支承形式可得： （7.1） 式中： 則根據(jù)式（7.1）得： 傳動系統(tǒng)剛度較大,可以滿足需要。 7.2 根據(jù)微量進(jìn)給的靈敏度來確定傳動系統(tǒng)的剛度 此時(shí)傳動系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足： (7.2) 式中： --傳動系統(tǒng)當(dāng)量剛度 --部件運(yùn)動時(shí)的靜摩擦力 --正壓力 --靜摩擦系數(shù)，取0.003-0.004 --部件調(diào)整時(shí)，所需的最小進(jìn)給量 則： 即滿足微量進(jìn)給要求的傳動系統(tǒng)剛度為： 綜合上述傳動系統(tǒng)剛度的討論可知滿足微量進(jìn)給靈敏度所需要的剛度較小，可以達(dá)到精度要求。 第八章 消隙方法與預(yù)緊 8.1 消隙方法 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械進(jìn)給裝置中常采用齒輪傳動副來達(dá)到一定的降速比和轉(zhuǎn)矩的要求。由于齒輪在制造中總是存在著一定的誤差，不可能達(dá)到理想齒面的要求，因此一對嚙合的齒輪，總應(yīng)有一定的齒側(cè)間隙才能正常地工作。 齒側(cè)間隙會造成進(jìn)給系統(tǒng)的反向動作落后于數(shù)控系統(tǒng)指令要求，形成跟隨誤差甚至是輪廓誤差。 對閉環(huán)系統(tǒng)來說，齒側(cè)間隙也會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，齒輪傳動副常采用各種消除側(cè)隙的措施，以盡量減小齒輪側(cè)隙。數(shù)控機(jī)床上常用的調(diào)整齒側(cè)間隙的方法針對不同類型的齒輪傳動副有不同的方法。 8.1.1 偏心軸套調(diào)整法 如圖8.1，齒輪1裝在電動機(jī)軸上，調(diào)整偏心軸套2可以改變齒輪1和3之間的中心距，從而消除齒側(cè)間隙。 1-齒輪 2-偏心套 3-齒輪 圖8.1 偏心軸套調(diào)整法 8.1.2 錐度齒輪調(diào)整法 將一對齒輪1和2的輪齒沿齒寬方向制成小錐度，使齒厚在齒輪的軸向稍有變化。調(diào)整時(shí)改變墊片3的厚度就能改變齒輪1和2的軸向相對位置，從而消除齒側(cè)間隙。 8.1.3 雙片齒輪錯齒調(diào)整法 圖7.3是另一種雙片齒輪周向彈簧錯齒消隙結(jié)構(gòu)，兩片薄齒輪1和2套裝一起，每片齒輪各開有兩條周向通槽，在齒輪的端面上裝有短柱3，用來安裝彈簧4。裝配時(shí)使彈簧4具有足夠的拉力，使兩個(gè)薄齒輪的左右面分別與寬齒輪的左右面貼緊，以消除齒側(cè)間隙。 對比三種方案： 第一種需要經(jīng)常的調(diào)整，對于本身就以提高效率為目標(biāo)的數(shù)控機(jī)床而言肯定不合適。 第二種是很不錯的方案，但在切割機(jī)上并不實(shí)用。 第三種方案相比較而言在數(shù)控切割機(jī)上適用，而且不需要人為經(jīng)常調(diào)整，很適合數(shù)控機(jī)床的需要。 本設(shè)計(jì)方案選用第三種方法。 圖8.2 雙片齒輪錯齒調(diào)整法 8.2 預(yù)緊 滾珠絲杠副在工作臺上的支承方式有兩種。一種是單支承形式；另一種是兩端支承形式，本設(shè)計(jì)選用兩端支承形式中的“雙支點(diǎn)各單向固定”的支承方式。該形式夾緊一對圓錐滾子軸承的外圈而預(yù)緊，提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度，增加軸承裝置的剛性，減小機(jī)器工作時(shí)軸承的振動。預(yù)緊量由廠家提供。 第九章 結(jié)論 通過對數(shù)控激光切割機(jī)床的整體設(shè)計(jì)，確立了一臺合理的機(jī)床結(jié)構(gòu) 1、 根據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)出了一個(gè)結(jié)構(gòu)合理的XY軸工作臺，同時(shí)對工作臺進(jìn)行了受力分析、設(shè)計(jì)計(jì)算，對滾珠絲杠傳動系統(tǒng)傳動效率、強(qiáng)度等也進(jìn)行了相應(yīng)的計(jì)算，對直線滾動導(dǎo)軌如何選型進(jìn)行了深度分析，確定步進(jìn)電機(jī)及其傳動機(jī)構(gòu)并進(jìn)行了慣性負(fù)載計(jì)算、剛度討論等，分別來驗(yàn)證了其合理性。 2、 經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，對本科階段專業(yè)知識的一次應(yīng)用，加強(qiáng)了對知識的理解，積累了一些設(shè)計(jì)的方法及經(jīng)驗(yàn)。 3、 本次設(shè)計(jì)大體完成了對激光切割機(jī)床特別是機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以投入實(shí)際生產(chǎn)，滿足加工的需要。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 葉建斌.激光切割技術(shù).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2012 [2] 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì).西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社.2005 [3] 孫桓.機(jī)械原理.西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社.2006 [4] 關(guān)慧貞.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2014 [5] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（二）.北京:機(jī)械工業(yè)出版社1988 [6] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（五）.北京:機(jī)械工業(yè)出版社1988 [7] 王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).北京:兵器工業(yè)出版社1999 [8] 任濟(jì)生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社2008 [9] 理論力學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.哈爾濱:高等教育出版社2002 致 謝 本人在萬老師的指導(dǎo)下完成了本次設(shè)計(jì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中困難重重，許多問題自己無法解決，幸得指導(dǎo)老師的熱心指導(dǎo)，突破障礙，完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 首先感謝指導(dǎo)老師的無私指導(dǎo)。指導(dǎo)老師自發(fā)布設(shè)計(jì)題目開始到論文答辯期間一直密切關(guān)注著我的設(shè)計(jì)進(jìn)度，每周都和大家討論設(shè)計(jì)問題，給與我很多啟示和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。并且老師不斷指出了我在設(shè)計(jì)過程中所犯的錯誤，使我不斷的改進(jìn)不斷進(jìn)步。 其次要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識的基礎(chǔ)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會順利完成。 - 42 -