數控激光切割機XY工作臺部件及單片機控制設計
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- 數控激光切割機XY工作臺部件及單片機控制.微機控制線路圖參考MCS－51系列單片機控制XY工作臺線路圖。
步進電機參照RORZE株式會社的產品樣本選取，以保證質量和運行精度,同時驅動器也選用RORZE的配套驅動器產品。
滾珠絲杠的生產廠家很多，本設計參照了漢江機床廠、南京工藝裝備制造廠的樣本資料，力求從技術性能、價格狀況、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，即內循環墊片預緊螺母式滾珠絲杠副。
本設計棄用Z80，而選用單片機。單片機體積小、抗干擾能力強，對環境要求不高，可靠性高，靈活性好，性價比大大超過了Z80。比較后選用89C51為主芯片。在使用過程中89C51雖有4K的FLASH（E2PROM），但考慮實際情況需配備EPROM和RAM，并要求時序配備。選晶體頻率為6MHz，89C51讀取時間約為3t，則t＝480ns ,常用EPROM讀取時間約為200~450ns。89C51的讀取時間應大于ROM要求的讀取時間。89C51的讀寫時間約為4T，則TR＝660ns，TW=800ns，常用RAM讀寫時間為200ns左右，均滿足要求。根據需要，擴展I/O接口8155，因顯示數據主要為數字及部分功能字，為簡化電路采用LED顯示器。鍵盤采用非編碼式矩陣電路。為防止強電干擾，采用光電隔離電路。
第二章 機械部分XY工作臺及Z軸的基本結構設計
2.1 XY工作臺的設計
2.1.1主要設計參數及依據
本設計的XY工作臺的參數定為：
①工作臺行程：橫向320mm，縱向450mm
②工作臺最大尺寸（長×寬×高）：1100×900×300mm
③工作臺最大承載重量：120Kg
④脈沖當量：0.001mm/pluse
⑤進給速度：60平方毫米/min
⑥表面粗糙度：0.8～1.6
⑦設計壽命：15年
2.1.2 XY工作臺部件進給系統受力分析
因激光切割機床為激光加工,其激光器與工件之間不直接接觸,因此可以認為在加工過程中沒有外力負載作用。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軌副相聯,以保證相對運動精度。
設下底座的傳動系統為橫向傳動系統，即X向，上導軌為縱向傳動系統，即Y向。
一般來說,數控切割機床的滾動直線導軌的摩擦力可忽略不計,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的步距精度。另外由于采取了一系列的消隙、預緊措施,其產生的負載波動應控制在很小的...
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