1、 激光焊接（切割）数控工作台及控制系统 的设计 I 摘摘 要要 当代世界电子技术的快速发展，使得微处理器、微型计算机在各技术领域得到了 最为广泛的应用，这对各种相关技术领域的发展起到极大的促进作用。同时，数控激 光焊接、切割技术和数控机床在我国制造业中发挥的作用愈来愈大，它具有普通机床 难以比拟的精度和可靠性。 本文设计了一台以 8031 单片机作为控制系统硬件的激光切 割（焊接）数控工作台，主要完成了以下几个部分的设计：机床工作台整体的结构设 计、X 方向和 Y 方向的结构尺寸设计、滚珠丝杠和直线滚动导轨的选型和强度验算； 驱动系统和传动机构的分析设计； 以 8031 单片机为控制芯片的控制
2、系统硬件电路的设 计。 关键词：电子技术；单片机；数控工作台；控制系统 湖南工业大学本科毕业设计（论文） II ABSTRACT Nowadays, with the rapid development of electronic technology, the microprocessor and the microcomputer are widely used in the word. And the related areas get promoted greatly. At the same time, the technology of laser welding and the
3、machine of numerical control have played an important role in the manufacturing business of our country. They have the advantage of high accuracy and high reliability This paper describes the design of a SCM-controlled CNC laser cutting (welding) machine tools with the 8031 single-chip microcomputer
4、. More attention were paid on overall machine design , the design of structural size of X direction and Y direction, the selection and strength calculation of ball screw and linear rolling guide model; The design of driving system and transmission mechanism; the 8031 single-chip microcomputer was us
5、ed in the control system of hardware circuit. Keywords: electronic technology; single-chip microcomputer; NC workbench; the control system 主要符号表 III 目 录 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 1.1 数控装备技术的现状及发展趋势 . 1 1.1.1 数控技术的发展趋势 1 1.1.2 对我国数控技术及其产业发展的基本估计 . 1 1.1.3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考 . 2 1.2 激光焊接（切割）的发展及其应用现状 . 4 1.3
6、 数控工作台的发展及应用前景 6 1.4 本设计的意义及目的 . 7 第第 2 2 章章 系统总体方案设计系统总体方案设计 8 8 2.1 系统的运动方式与伺服系统 8 2.2 计算机控制系统 . 9 2.3 系统工作台的传动方式 . 9 2.4 系统其他零部件的选择 10 第第 3 3 章章 机械系统设计机械系统设计 1111 3.1 工作台的设计 11 3.1.1 X 方向工作台尺寸确定 . 11 3.1.2 Y 方向工作台尺寸确定 . 11 3.1.3 工作台重量估算 . 12 3.2 滚动导轨的选用 12 主要符号表 IV 3.2.1 导轨形式及尺寸确定 . 12 3.2.2 导轨许用负荷校核 . 13 3.2.3 导轨额定寿命计算 . 13 3.3 滚珠丝杠副的选用 14 3.3.1 最大工作载荷的计算 . 14 3.3.2 最大动载荷的计算 . 15 3.3.3 滚珠丝杆副的预紧方式 . 16 3.3.3 传动效率计算 . 17 3.3.4 丝杠变形量及刚度验算 . 17 3.4 齿轮设计 18 3.4.1 丝杠传动比的确定 . 18 3.4.2 传动
