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内容简介：

毕业设计（论文）开题报告 题 目 姓 名 教育层次 学 号 省级电大 专 业 机械制造及自动化 分 校 指导教师 教 学 点 论文（设计）题目 300控激光切割机设计 文献综述： 1. 课题目的、意义 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、 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89 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。 激光切割机是光、机、电一体化高度集成设备，科技含量高，与传统机加工相比，激光切割机的加工精度更高、柔性化好， 有利于提高材料的利用率，降低产品成本，减轻工人负担， 对制造业来说，可以说是一场技术革命。 激光切割的适用对象主要是难切割材料，如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性材料，以及精密细小和形状 复杂的零件。激光切割技术、激光切割机床正在各行各业中得到广泛的应用。因此研究和设计数控激光切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。 2. 相关研究动态，国内外现状： 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 250W 于 1974 年成功地完成了汽车转向器壳内表面（可锻铸铁材质）激光淬火工艺研究，淬硬部位的耐磨性能比未处理之前提高了 10 倍。这是激光表面 改性技术的首次工业应用。多年以来，世界各国投入了大量资金和人力进行激光器、激光加工设备和激光加工对材料学的研究，促使激光加工得到了飞速发展，并获得了巨大的经济效益和社会效益。如今在中国，激光技术已在工业、农业、医学、军工以及人们的现代生活中得到广泛的应用，并且正逐步实现激光技术产业化，国家也将其列为 “九五 ”攻关重点项目之一。 “十五 ”的主要工作是促进激光加工产业的发展，保持激光器年产值 20的平均增长率，实现年产值 200 亿元以上；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。 方案论证： 本次设计任务是设计一台单片机（ 89控芯片）控制激光切割机床，主要设计对象是 作台部件及 89片机控制原理图。而对激光切割机其他部件如 冷水机 、激光器等不作为设计内容要求，只作一般了解。单片机对作台的纵、横向进给脉冲当量 作台部件主要构件为滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、步进电机、工作台等。设计时应兼顾两方向的安装尺寸和装配工艺。 参考数控激光切割机的有关技术资料，确定总体方案如下： 采用 89控芯片对数据进行计算处理，由 I/O 接口输出控制信号给驱动器，来驱动步进电机，经齿轮机构减速后，带动滚珠丝杠转动，实现进给。其原理示意图 微机控制线路图参考 51 系列单片机控制 作台线路图。 步进电机参照 式会社的产品样本选取，以保证质量和运行精度 ,同时驱动器也选用 配套驱动器产品。 滚珠丝杠的生产厂家很多，本设计参照了汉江机床厂、南京工艺装备制造厂的样本资料，力求从技术性能、价格状况、通用互换性等各方面因素考虑，最后选用南京工艺装备厂的 列滚珠丝杠，即内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杠副。 本设计弃用 选用单片机。单片机体积小、抗干扰能力强，对环境要求不高，可靠性高，灵活性好，性价比大大超过了 较后选用 89使用过程中 89有 4K 的 但考虑实际情况需配备 要求时序配备。 选晶体频率为 689取时间约为 3t，则 t 480常用 取时间约为 20045089读取时间应大于 求的读取时间。 89读写时间约为 4T，则 6000用 写时间为 200右，均满足要求。根据需要，扩展 I/O 接口 8155，因显示数据主要为数字及部分功能字，为简化电路采用 盘采用非编码式矩阵电路。为防止强 电干扰，采用光电隔离电路。 进程计划 ： 查阅、搜索相关资料和专业英语翻译； 毕业实习与调研及开题报告阶段； 毕业设计主要工作阶段，完成各种运动和动力设计计算、校核及所有图纸； 完成说明书的编写和收尾工作。 指导教师意见： 签名： 年 月 日 开 题 报 告