毕业论文终稿-轻便式激光切割机机械结构设计（送全套CAD图纸 资料打包）

买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑XXXXX毕业设计论文轻便式激光切割机机械结构设计系名专业班级学生姓名学号指导教师姓名指导教师职称年月买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763I目录摘要IIABSTRACTIII第一章绪论111研究背景及意义112激光切割机概述113国内外研究及发展现状2第二章总体方案设计421设计参数及要求422设计参数分析4221主要设计参数及依据4222XY工作台部件进给系统受力分析4223初步确定XY工作台尺寸及估算重量523总体方案设计5第三章横向结构设计631导轨的选型与计算6311导轨的选型6312直线滚动导轨副的计算、选择6313导轨副精度分析832步进电机的选择9321脉冲当量和步距角9322步进电机上起动力矩的近似计算9323确定步进电机最高工作频率1033同步带传动的设计10331同步带传动设计计算10332同步带的设计12333同步带轮的设计1334带轮支撑及张紧装置设计14第四章纵向结构设计1541导轨的选型与计算15411导轨的选型15412直线滚动导轨副的计算、选择15413导轨副精度分析1842电机的选择18421电机轴的转动惯量18买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763II422电机扭矩计算1943同步带传动的设计20431同步带的设计20432同步带轮的设计2044传动系统刚度分析21441工作台不出现爬行的刚度21442微量进给的灵敏度的刚度21第五章其他结构及附件设计2351平台同步升降机构设计23511螺杆螺母副设计23512链传动设计2352工作台设计2553箱盖开启支撑设计25531旋转销25532气弹簧选用与连接26总结27参考文献28致谢29买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763III摘要激光切割机主要用于将板材切割成所需形状工件的激光加工机床。激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点。本文主要针对轻便式激光切割机的机械结构进行设计。首先，通过对激光切割机结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了激光切割机的总体结构方案和本案要重点设计的机械结构的设计方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AUTOCAD制图软件绘制了激光切割机总装图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词激光切割机，结构，设计买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763IVABSTRACTLASERCUTTINGMACHINEISMAINLYUSEDTOCUTINTOTHEDESIREDSHAPEOFTHEWORKPIECESHEETLASERPROCESSINGMACHINELASERCUTTINGISTOBERELEASEDTOTHESURFACEWHENTHELASERBEAMENERGYTOMELTANDEVAPORATIONOFTHEWORKPIECEINORDERTOACHIEVETHEPURPOSEOFCUTTINGANDENGRAVING,WITHHIGHPRECISION,FASTCUTTING,CUTTINGPATTERNISNOTLIMITEDRESTRICTIONS,AUTOMATICTYPESETTINGSAVEMATERIAL,SMOOTHCUTSPROCESSINGANDLOWCOSTTHISARTICLEISDESIGNEDMAINLYFORPORTABLEMECHANICALSTRUCTURELASERCUTTINGMACHINEFIRST,BYPERFORMINGTHELASERCUTTINGMACHINESTRUCTUREANDPRINCIPLEANALYSIS,THEANALYSISPRESENTEDINTHISOVERALLSTRUCTUREOFTHEPROGRAMANDTHECASEOFLASERCUTTINGMACHINEDESIGNEDTOFOCUSONTHEDESIGNOFTHEMECHANICALSTRUCTUREONTHEBASISOFNEXT,THEMAINTECHNICALPARAMETERSWERECALCULATEDSELECTIONTHEN,FOREACHOFTHEMAINCOMPONENTSWEREDESIGNEDANDVERIFICATIONANDFINALLY,THROUGHTHEAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWALASERCUTTERASSEMBLYDIAGRAMANDMAINPARTSDIAGRAMTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISEXPERTISE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCESANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWING,ETCMASTEREDTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREFORTHEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSLASERCUTTINGMACHINE,STRUCTURE,DESIGN买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763V买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VI买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VII买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VIII买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763IX买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763X买文档就送全套CAD图纸QQ414951605一章绪论11研究背景及意义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（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。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。12激光切割机概述（1）定义激光切割机主要用于将板材切割成所需形状工件的激光加工机床。所谓激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的切割工艺设备。（2）应用特性买文档就送全套CAD图纸QQ414951605A）采用全封闭防护，减少粉尘的污染；（B）选用性能优越的伺服和丝杆传动导向结构，高精密滚珠丝杠，低噪音滚珠导轨，高精密轴承；（C）激光束聚焦光斑直径小，从而加工工件的切缝窄小；（D）采用专业软件可随意设计各种图形或文字即时加工，加工灵活，操作简单、方便；（E）无接触切割，切边受热影响很小，基本没有工件热变形，切割工件质量好，切缝一般不需要二次加工；（F）不受工件外形的影响，激光加工柔性好，可以加工任意图形，可以切割钣金、薄板及其他异型材；（G）切割精度高，切缝平滑，切割效率高于其它激光切割机；（H）可选配高度跟踪系统，实时自动对焦，克服板材不平整现象。（I）可选配专业，激光功率跟随切割速度实时调整。聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中对于中厚板采用氧乙炔火焰切割；对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压,单件的采用振动剪。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期,又发展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其有缺点,在工业生产中有一定的适用范围。数控切割机的用途很广泛，简单来说就是用激光对物体进行切割可以切割的材料有很多，金运激光的切割机可以对亚克力、木板、布料、皮革、金属等进行切割，根据功率幅面的大小可以用在不同的行业。布料的切割可以用在制衣、地毯、工业面料等方面，亚克力切割机可以用在亚克力工艺品制作等方面、木板的切割可以用作模型制作、金属的切割可以代替原始的切割做各类金属制品等。光加工设备运用在服装行业的主要产品有高速激光裁剪机、全自动激光切割机、激光裁床、互移式双头激光裁剪机、全自动激光切割机和激光打标机等。每种设备的不同加正幅面是不同的。上述设备除激光打标机外，都可以进行布料裁剪裁片、服装打样、商标、贴布绣切割、皮革雕花钻孔、牛仔喷花、绣花等工艺的作业。而就全自动激光切割机而言，它的平台是可以运动的，与送料装置配合起来就实现了自动加工的目的。13国内外研究及发展现状我国激光制造技术的应用研究水平和应用规模，与发达国家相比，差距很大。在买文档就送全套CAD图纸QQ414951605业方面，一些中、高档激光产品及其材料、元器件仍然停留在开发阶段，或尚未形成规模，高档、高智能、高自动化的激光产品比较缺乏。不少激光加工应用在我国仍是空白或刚起步，如激光微加工、特种材料加工、激光纳米加工以及飞秒激光加工等。国内工业激光企业的力量从技术、性能、资金、规模等比较弱小；企业的核心技术竞争力不足，“产品结构”趋同，以及缺少一些重大创新有自主知识产权的产品，是目前国内激光产业存在着的一个较为严重的问题。中国加入WTO后，进口激光产品的价格降低，使国产激光产品的市场份额、价格和利润受到严重威胁。由于海外公司的纷纷涌人，人才竞争局面更趋激烈9。在激光加工应用推广方面也有不少困难，例如，我国制造业中的很大一部份是组装业，以国内现有的工业基础很难对一些国外引进组装机械中传统工艺进行改造更新、采用诸如激光加工之类的新工艺。激光加工是一门2L世纪发展极快的新制造技术，必将为我国传统工业的技术改造，新兴工业领域以及制造业的现代化提供先进的技术装备。面对日益增长的巨大的激光加工应用市场和国际竞争新格局，中国的激光加工技术急需有一个大的突破，激光加工技术产业化急需有一个大的发展。这种状况给国内从事激光、激光加工技术设备研发、生产的企业带来极好机遇和挑战10。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605二章总体方案设计21设计参数及要求产品参数型号HX1290SE雕刻范围（MM）1200900MM激光功率80W激光类型封闭式CO2激光管雕刻速度01000MMS切割速度0600MMS重复定位精度001MM切割深度亚克力025MM最小成型文字1515MM电源220V1050HZOR110V1060HZ总功率1200W台面升降幅度280MM（手动/电动）激光管寿命1500HOURS外型尺寸1705MM1365MM1090MM22设计参数分析221主要设计参数及依据本设计的XY工作台的参数定为作台行程横向1200MM，纵向900MM工作台最大尺寸（长宽高）1100900300MM工作台最大承载重量120KG脉冲当量0001MM/PLUSE进给速度60平方毫米/MIN222XY工作台部件进给系统受力分析因激光切割机床为激光加工,其激光器与工件之间不直接接触,因此可以认为在加工买文档就送全套CAD图纸QQ414951605程中没有外力负载作用。其切削力为零。XY工作台部件由工作台、中间滑台、底座等零部件组成,各自之间均以滚动直线导轨副相联,以保证相对运动精度。设下底座的传动系统为横向传动系统，即X向，上导轨为纵向传动系统，即Y向。一般来说,数控切割机床的滚动直线导轨的摩擦力可忽略不计,但滚珠丝杠副,以及齿轮之间的滑动摩擦不能忽略,这些摩擦力矩会影响电机的步距精度。另外由于采取了一系列的消隙、预紧措施,其产生的负载波动应控制在很小的范围。223初步确定XY工作台尺寸及估算重量初定工作台尺寸长宽高度为120095070MM，材料为HT200，估重为625NW1。设中托座尺寸长宽高度为1200520220MM，材料为HT200，估重为250N（W2）。另外估计其他零件的重量约为250NW3。加上工件最大重量约为120KG（1176N）G。则下托座导轨副所承受的最大负载W为WW1W2W3G66525025011762301N23总体方案设计如下图所示，该激光切割机由激光发射器、横向移动系统、纵向移动系统、平台升降机构、箱体、箱盖等组成。其中横向移动系统由步进电机带动同步带轮旋转，带轮旋转时带动同步带移动，激光发射器通过螺钉与同步带固定于一体，激光发射器在同步带的拉动下左右移动。纵向移动系统由步进电机带动同步带轮旋转，带轮旋转时带动同步带移动，横梁通过螺钉与同步带固定于一体，横梁在同步带的拉动下前后移动。平台升降机构通过手柄摇动主动螺杆旋转，四根螺杆通过链轮、链条链接从而同步旋转；螺杆旋转时再螺母的导向作用下上下移动，从而带动平台升降。买文档就送全套CAD图纸QQ41495160521激光切割机总体方案第三章横向结构设计31导轨的选型与计算311导轨的选型导轨主要分为滚动导轨和滑动导轨两种，直线滚动导轨在数控机床中有广泛的应用。相对普通机床所用的滑动导轨而言，它有以下几方面的优点定位精度高直线滚动导轨可使摩擦系数减小到滑动导轨的1/50。由于动摩擦与静摩擦系数相差很小，运动灵活，可使驱动扭矩减少90，因此，可将机床定位精度设定到超微米级。降低机床造价并大幅度节约电力采用直线滚动导轨的机床由于摩擦阻力小，特别适用于反复进行起动、停止的往复运动，可使所需的动力源及动力传递机构小型化，减轻了重量，使机床所需电力降低90，具有大幅度节能的效果。可提高机床的运动速度直线滚动导轨由于摩擦阻力小，因此发热少，可实现机床的高速运动，提高机床的工作效率2030。可长期维持机床的高精度对于滑动导轨面的流体润滑，由于油膜的浮动，产生的运动精度的误差是无法避买文档就送全套CAD图纸QQ414951605的。在绝大多数情况下，流体润滑只限于边界区域，由金属接触而产生的直接摩擦是无法避免的，在这种摩擦中，大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。与之相反，滚动接触由于摩擦耗能小滚动面的摩擦损耗也相应减少，故能使直线滚动导轨系统长期处于高精度状态。同时，由于使用润滑油也很少，大多数情况下只需脂润滑就足够了，这使得在机床的润滑系统设计及使用维护方面都变的非常容易了。所以在结构上选用开式直线滚动导轨。参照南京工艺装备厂的产品系列。312直线滚动导轨副的计算、选择根据给定的工作载荷FZ和估算的WX和WY计算导轨的静安全系数FSLC0/P，式中C0为导轨的基本静额定载荷，KN；工作载荷P05FZW；FSL1030一般运行状况，3050（运动时受冲击、振动）。根据计算结果查有关资料初选导轨因系统受中等冲击,因此取40SLF,05OSLXYZCFPFWXYYOXSL2067158379N26FP41394C根据计算额定静载荷初选导轨选择汉江机床厂BGX系列滚动直线导轨,其型号为BGXH25BE基本结构及参数如下导轨的额定动载荷N1750AC买文档就送全套CAD图纸QQ414951605据使用速度V（M/MIN）和初选导轨的基本动额定载荷KN验算导轨的工作寿AC命LN额定行程长度寿命HTCAWFSFK2045MF1,81,OTCHRDFFFF导轨的额定工作时间寿命331087521420958HTCAWFSFKKM3102SOLN33102495849715060SOTHLNHTH导轨的工作寿命足够导轨的静安全系数042163SLCFP静安全系数；基本静额定负载；工作载荷SF0CP导轨寿命计算35748HTWCFLKMP买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或13041397639313导轨副精度分析32步进电机的选择321脉冲当量和步距角已知脉冲当量为1M/STEP，而步距角越小，则加工精度越高。初选为036O/STEP（二倍细分）。322步进电机上起动力矩的近似计算电机起动力矩（51）12M式中M为滚珠丝杠所受总扭矩ML为外部负载产生的摩擦扭矩，有（52）1/2AFDTG920025/2TG（291014）买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763100062NMM2为内部预紧所产生的摩擦扭矩，有（53）2/2AOHMKFP式中K预紧时的摩擦系数，0103PH导程，4CMFAO预紧力，有FAOFAO1FAO2取FAO1004CA0041600640N故根据式（53）M20098NM齿轮传动比公式为IPH/360P故步进电机输出轴上起动矩近似地可估算为（54）/QTMI360MP/PH式中PLM/STEP00001CM/STEP；MM1M2016N036O/STEPQ085PH04CM0953则根据式（54）TQ36001600001/360850404NM因TQ/TJM0866因为电机为五相运行。则步进电机最大静转矩TJMTQ/0866046NM323确定步进电机最高工作频率参考有关数控激光切割机床的资料,可以知道步进电机最高工作频率不超过1000HZ。根据以上讨论并参照样本,确定选取M56853S型步进电机，该电机的最大静止转矩为08NM，转动惯量为235G/CM233同步带传动的设计331同步带传动设计计算（1）电机额定输出功率估算716WTWP067184买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976311（2）确定计算功率电动机每天使用24小时左右，工作情况系数17。则计算功率为AK1217W716PKACA（3）小带轮转速计算MIN/96800/RRVN（4）选定同步带带型和节距由同步带选型图41可以看出，由于在这次设计中功率转速都比较小，所以带的型号可以任意选取，现在选取H型带，节距PB712图41同步带选型图（5）选取主动轮齿数1Z查表42知道小带轮最小齿数为14，现在选取小带轮齿数为41。（6）小带轮节圆直径确定BPZD14372M8165表42小带轮最小齿数表买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976312（7）大带轮相关数据确定由于系统传动比为，所以大带轮相关参数数据与小带轮完全相同。齿数1，节距29ZMPB72（8）带速V的确定SMDN/101609843160AXV（9）初定周间间距根据公式2721021DA得M63230现在选取轴间间距为600MM。（10）同步带带长及其齿数确定0L2A21D172067MM2/8165436（11）带轮啮合齿数计算有在本次设计中传动比为一，所以啮合齿数为带轮齿数的一半，即20。MZ（12）基本额定功率的计算0P查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表43可以知道1020VMTPA210085N，M0448KG/M。A所以同步带的基准额定功率为021KW0P10148522（13）计算作用在轴上力RF买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976313716NRFVPD10332同步带的设计在这里，我们选用梯形带。带的尺寸如表46。带的图形如图43。表46同步带尺寸型号节距齿形角齿根厚齿高齿根圆角半径齿顶圆半径H12740。61243102102图43同步带333同步带轮的设计（1）同步带轮的设计的基本要求A、保证带齿能顺利地啮入与啮出由于轮齿与带齿的啮合同非共规齿廓啮合传动，因此在少带齿顶部与轮齿顶部拐角处的干涉，并便于带齿滑入或滑出轮齿槽。B、轮齿的齿廊曲线应能减少啮合变形，能获得大的接触面积，提高带齿的承载能力即在选探轮齿齿廓曲线时，应使带齿啮入或啮出时变形小，磨擦损耗小，并保证与带齿均匀接触，有较大的接触面积，使带齿能承受更大的载荷。C、有良好的加了工艺性加工工艺性好的带轮齿形可以减少刀具数量与切齿了作员，从而可提高生产率，降低制造成本。（2）具有合理的齿形角齿形角是决定带轮齿形的重要的力学和几何参数，大的齿形角有利于带齿的顺利啮入和啮出，但易使带齿产生爬齿和跳齿现象；而齿形角过小，则会造成带齿与轮齿的啮合干涉，因此轮齿必须选用合理的齿形角。（3）同步带轮的设计结果同步带轮用梯形齿，其图形如图44。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976314图44同步带轮结构34带轮支撑及张紧装置设计带轮支撑及张紧机构如下图示买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976315第四章纵向结构设计41导轨的选型与计算411导轨的选型导轨主要分为滚动导轨和滑动导轨两种，直线滚动导轨在数控机床中有广泛的应用。相对普通机床所用的滑动导轨而言，它有以下几方面的优点定位精度高直线滚动导轨可使摩擦系数减小到滑动导轨的1/50。由于动摩擦与静摩擦系数相差很小，运动灵活，可使驱动扭矩减少90，因此，可将机床定位精度设定到超微米级。降低机床造价并大幅度节约电力采用直线滚动导轨的机床由于摩擦阻力小，特别适用于反复进行起动、停止的往复运动，可使所需的动力源及动力传递机构小型化，减轻了重量，使机床所需电力降低90，具有大幅度节能的效果。可提高机床的运动速度直线滚动导轨由于摩擦阻力小，因此发热少，可实现机床的高速运动，提高机床的工作效率2030。可长期维持机床的高精度对于滑动导轨面的流体润滑，由于油膜的浮动，产生的运动精度的误差是无法避免的。在绝大多数情况下，流体润滑只限于边界区域，由金属接触而产生的直接摩擦是无法避免的，在这种摩擦中，大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。与之相反，滚动接触由于摩擦耗能小滚动面的摩擦损耗也相应减少，故能使直线滚动导轨系统长期处于高精度状态。同时，由于使用润滑油也很少，大多数情况下只需脂润滑就足够了，这使得在机床的润滑系统设计及使用维护方面都变的非常容易了。所以在结构上选用开式直线滚动导轨。参照南京工艺装备厂的产品系列。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976316412直线滚动导轨副的计算、选择根据给定的工作载荷FZ和估算的WX和WY计算导轨的静安全系数FSLC0/P，式中C0为导轨的基本静额定载荷，KN；工作载荷P05FZW；FSL1030一般运行状况，3050（运动时受冲击、振动）。根据计算结果查有关资料初选导轨因系统受中等冲击,因此取40SLF,05OSLXYZCFPFWXYYOXSL2067158379N26FP41394C根据计算额定静载荷初选导轨选择汉江机床厂BGX系列滚动直线导轨,其型号为BGXH45BE基本结构及参数如下导轨的额定动载荷N1750AC买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976317依据使用速度V（M/MIN）和初选导轨的基本动额定载荷KN验算导轨的工作寿AC命LN额定行程长度寿命HTCAWFSFK2045MF1,81,OTCHRDFFFF导轨的额定工作时间寿命331087521420958HTCAWFSFKKM3102SOLN33102495849715060SOTHLNHTH导轨的工作寿命足够导轨的静安全系数042163SLCFP静安全系数；基本静额定负载；工作载荷SF0CP导轨寿命计算35748HTWCFLKMP买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976318413导轨副精度分析42电机的选择步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲的频率。步进电机具有惯量低、定位精度高、无累计误差、控制简单等优点，所以广泛用于机电一体化产品中。选择步进电动机时首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率，再者还要考虑转动惯量、负载转矩和工作环境等因素。421电机轴的转动惯量A、回转运动件的转动惯量328MD42LJR上式中D直径,丝杆外径D495MM买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976319L长度2MP钢的密度78002KG/M经计算得0RJB、X向直线运动件向丝杆折算的惯量2PMJL上式中M质量X向直线运动件M280KGP丝杆螺距（M）P0001M经计算得281049KGJLC、联轴器的转动惯量查表得2/W因此28M08KG410940LRJJ422电机扭矩计算A、折算至电机轴上的最大加速力矩ATJNT602MXAX上式中IN/15XRJ00028KG/M2TA加速时间KS系统增量，取15S1,则TA02SSK3TA经计算得MNT2MAXB、折算至电机轴上的摩擦力矩IPF20F上式中F0导轨摩擦力，F0MF，而F摩擦系数为002，F0MGF32NP丝杆螺距（M）P0001M传动效率，090I传动比，I1经计算得NTF750买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976320C、折算至电机轴上的由丝杆预紧引起的附加摩擦力矩I21200PT上式中P0滚珠丝杆预加载荷1500N0滚珠丝杆未预紧时的传动效率为09经计算的T0005NM则快速空载启动时所需的最大扭矩MNTTF820MAX根据以上计算的扭矩及转动惯量，选择电机型号为SIEMENS的IFT5066，其额定转矩为67。A43同步带传动的设计同步带传动的设计计算过程同321类似，在此不再复述。431同步带的设计在这里，我们选用梯形带。带的尺寸如表46。带的图形如图43。表46同步带尺寸型号节距齿形角齿根厚齿高齿根圆角半径齿顶圆半径H12740。61243102102图43同步带432同步带轮的设计同步带轮的设计结果，同步带轮用梯形齿，其图形如图44。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976321图44同步带轮结构44传动系统刚度分析激光切割机XY工作台其实为一进给传动系统，其传动系统的刚度可根据不出现摩擦自振或保证微量进给灵敏度的条件来确定。441工作台不出现爬行的刚度传动系统中的当量刚度K或当扭转刚度C主要由最后传动件的刚度K0或C0决定的，在估算时，取KK0，CC0对滚珠丝杠传动,其变形主要包括丝杠拉压变形扭转变形丝杠和螺母的螺纹接触变形及螺母座的变形。轴承和轴承座的变形。在工程设计和近似计算时，一般将丝杠的拉压变形刚度的三分之一作为滚珠丝杠副的传动刚度K0，根据支承形式可得3/10/OKEFLKGFM式中E206104KGF/MM2F7548MM2LLS250MM则根据式（61）得K02032N/MM传动系统刚度较大，可以满足要求。442微量进给的灵敏度的刚度买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976322此时传动系统的刚度应满足KF0/式中K传动系统当量刚度F0部件运动时的静摩擦力N正压力,NW/G230KGFF静摩擦系数，取00030004部件调整时，所需的最小进给量，则F02300004092KGFA05P05M/STEP即满足微量进给要求的传动系统刚度为KF0/092/05184KGF/MM结合上述传动系统刚度的讨论可知满足微量进给灵敏度所需要的刚度较小，可以达到精度要求。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976323第五章其他结构及附件设计51平台同步升降机构设计平台升降机构通过手柄摇动主动螺杆旋转，四根螺杆通过链轮、链条链接从而同步旋转；螺杆旋转时再螺母的导向作用下上下移动，从而带动平台升降。511螺杆螺母副设计螺杆螺母副结构如下图51螺母螺杆副512链传动设计已知主动链轮转速为，选用的传动比为MIN/6723RN1链I（1）链轮齿数取则19Z51Z链（2）设计功率3PKAZD由机械设计手册表1223查的，21AK3ZWD8035121（3）选择链条型号和节距根据及查机械设计课本图911，可选10A。查KPD0MIN/672RN表91，链条的节距为P51（4）确定链条的链节数LP初定中心距，取则链节数为A82549030MPA495307211960212010PZPZPL圆整为偶数取节8PL买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976324（5）确定链条长度及中心距MPL32105681MZZLZAPP250328412121中心距减少量AM0304实际中心距MA52（6）演算链速与假设速度相符SPZNV/2410659731010A滚子链规格和主要参数（MM）链号节距P滚子直径D1内链节内宽B1销轴直径D2内链板厚度排据10A16510106125155（7）链轮轮廓计算链轮基本参数和主要尺寸1）基本参数链轮齿数19Z配用链条的节距MP56配用链条的滚子外径D102）分度圆直径D取100MMZPD251980SIN61SI3）齿顶圆直径ADMPDA6250251MXZIN4）齿根圆直径FD买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976325MDF9015）分度圆弦齿高AHMPZPHA01685621MXD230IN（8）链轮材料及热处理材料15、20钢，热处理渗碳、淬火、回火52工作台设计工作平台采用如下网状结构图52工作台53箱盖开启支撑设计531旋转销如下为箱体箱盖合页结构，采用旋转销买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976326图53旋转销532气弹簧选用与连接选用市场现有气弹簧，参数为关闭状态长度400MM，最大支撑力200KG，结构及链接方式如下图示图54气弹簧结构及链接方式买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976327总结毕业设计是大学学习