数控激光切割机设计
数控激光切割机的加工原理及其结构组成分析
72研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.12 （上）度加强质量管控，在确保施工安全的前提与基础之上，让市政道路交通的运行需求得到恢复和保障。
第一，施工单位需要加强对现场施工管理的建立健全，现场人员需要按照相关的制度和规范展开现场管理的实施，防止出现材料被冒领或者偷工减料、以次充好的情况出现，让施工质量得到安全保障。
第二，施工单位需要根据我国道路交通路桥施工的相关标准做好对不同环节与节点的验收，在验收的时候，相关人员需要有理有据，及时对质量问题予以发现并解决。
第三，施工单位需要根据路桥施工可能会存在的隐蔽性特点，找到施工安全死角，不断地深化施工管理的过程，做好对隐蔽工程的质量监控，要隐蔽工程的运行，具有安全性，提高隐蔽工程的整体施工质量，让市政道路交通工程的整体安全性和质量得到保障，除此以外，需要加强安全管理，安全管理是非常重要的一项内容，施工单位需要提高整体施工人员的安全意识，排除安全隐患，找到可能会影响安全施工的相关要素，确保整体施工环境整洁安全，同时现场施工管理者还要加强自身安全意识的培养，对现场施工的原材料选择的工序和设备展开不定期检查，确保施工现场有序，管理不混乱。
4.4 做好设备管理在设备管理工作中，第一，要完善采购制度，在采购制度建设时，要明确每个采购工作人员需要负怎样的责任，需要按照市场调查的要求分析设备的规格与型号，同时还要考虑设备的使用周期、维修难度等多方面要素，主要目的是要选择适合企业未来使用，方便各方面发展的设备，要注意对设备软件的更新和升级，同时要加强对机械管理制度的完善。
施工企业在展开正式项目建设之前，需要加强对机械设备具体情况的了解，明确操作标准和规章制度，优化设备管理内容，明确管理模式，在施工阶段需要根据设备的不同特点和使用寿命制定相互匹配的管理制度和操作守随着国家大力发展钢结构建筑的趋势和政策指引，钢结构的加工体量持续加大，而钢构件的切割是钢结构加工极为重要的一项技术。
300X400数控激光切割机设计
300X400数控激光切割机设计数控激光切割机是一种高精度、高效率的切割设备，广泛应用于金属材料的切割加工领域。
在设计一台300X400数控激光切割机时，需要考虑以下几个方面：结构设计、光学系统设计、运动控制系统设计和安全设计。
1.结构设计：数控激光切割机的主要结构包括机床、激光器、切割头和控制系统。
机床的设计应尽可能稳定，采用高强度材料制造，以保证切割过程中的精度和稳定性。
机床的尺寸为300X400，适中的工作台尺寸，方便搬运和操作。
2.光学系统设计：激光光学系统是数控激光切割机最关键的部分之一，决定了切割效果的质量。
光学系统包括光束传输途径、聚焦透镜、辅助气体和调整装置。
在设计中，需要根据切割材料选择合适的聚焦透镜和辅助气体，以达到最佳的切割效果。
3.运动控制系统设计：数控激光切割机的运动控制系统是整个设备的核心部分，主要包括伺服系统和运动控制卡。
伺服系统可以控制机床的运动，实现高精度的切割动作。
运动控制卡负责接收来自数控系统的指令，并将其转换成适合伺服驱动器的信号。
在设计中，需要考虑运动控制系统的精度和速度，以满足不同切割需求。
4.安全设计：数控激光切割机的操作过程中存在一些潜在的安全风险，设计中需要采取一些安全措施。
例如，添加光栅保护装置，当有人员靠近切割区域时，自动停止激光切割机的运动；添加烟雾排出系统，及时排出切割过程中产生的有害气体等。
总之，设计一台300X400数控激光切割机需要综合考虑结构设计、光学系统设计、运动控制系统设计和安全设计等方面的因素。
通过合理的设计和工艺优化，可以提高切割效率和精度，满足客户的不同切割需求。
【精品毕设】数控激光切割机设计论文
毕业设计（论文）
论文题目：数控激光切割机设计
教学中心：电子科技大学网络教育重庆学习中心
指导老师：职称：
学生姓名：段凯淋学号: v*********** 专业：电子信息工程
2010年02月5日
毕业设计（论文）任务书
题目：数控激光切割机设计
任务与要求：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、XY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89C51为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。
时间：2010 年3月10 日至2010年 5 月13 日共周
办学单位：电子科技大学网络教育重庆学习中心
学生姓名：段凯淋学号：V10648142131
专业：机械设计与制造及其自动化
指导单位或教研室：重庆科创职业学院
指导教师：职称：
2010年2月5日。
数控激光切割机XY工作台设计
AbstractThis topic designs for CNC laser cutting machine. It completed the design of XY workbench mechanical structure and the CNC system. The design process has the design and analysis of XY workbench mechanical structure. To choice ball screw vice transmission system solutions which has a relatively high precision. There are specific calculation and selection on ball screw, linear rolling guide and gear of the transmission system; In order to validate the feasibility of the system, the stiffness of system are analyzed. The analysis and selection for stepping motor are according to the system's requirements and load. There are hardware specifications and design of control program for CNC system with 89C51 as the main control chip.Keywords CNC laser cutting machine tools XY table Single chip microcomputer目录摘要................................................................................................................. 错误!未定义书签。
YM-1212 多功能数控激光切割机
山东英才学院毕业设计题目 YM-1212 多功能数控激光切割机专业机电一体化姓名刘建峰指导教师李作丽孙芹孔令宇二O一O年一月二日目录第一章绪论 (6)1.1设计任务 (6)1.2总体设计方案分析 (6)第二章机械部分的结构设计 (8)2.1 XY工作台的设计 (8)2.1.1主要设计参数及依据 (8)2.1.2 XY工作台部件进给系统受力分析 (8)2.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重量 (8)2.2 Z轴传动系统设计 (9)第三章滚珠丝杠传动系统的设计计算 (11)3.1 强度计算 (11)3.2 滚珠丝杠副的传动效率 (11)第四章直线滚动导轨的选型 (13)导轨主要分为滚动导轨和滑动导轨两种， (13)型号：选用GGB型四方向等载荷型滚动直线导轨副 (13)第五章步进电机及其传动机构的确定 (14)5.1 步进电机的选用 (14)5.2齿轮传动机构的确定 (15)5.2.1传动比的确定 (15)5.2.2齿轮结构主要参数的确定 (15)5.3步进电机惯性负载的计算 (16)第六章传动系统刚度的分析 (18)第七章消隙方法与预紧 (20)7.1消隙方法 (20)7.2预紧 (21)第八章数控系统设计 (22)8.1 确定机床控制系统方案 (22)8.2 主要芯片配置 (22)8.2.1主要芯片选择 (22)8.2.2 主要管脚功能 (22)8.2.3 EPROM的选用 (23)8.2.4 RAM的选用 (24)8.2.5 89C51存储器及I/O的扩展 (24)8.2.6 8155工作方式查询 (25)8.2.7状态查询 (27)8.2.8 8155定时功能 (27)8.2.9 芯片地址分配 (28)8.3 键盘设计 (29)8.3.1键盘定义及功能 (29)8.3.2 键盘程序设计 (29)8.4 显示器设计 (32)8.4.1显示器显示方式的选用 (32)8.4.2显示器接口 (32)8.4.3 8155扩展I/O端口的初始化 (33)8.5 插补原理 (35)8.6光电隔离电路 (35)8.7越界报警电路 (36)8.8 总体程序控制 (36)8.8.1流程图 (36)8.8.2总程序 (36)第九章步进电机接口电路及驱动 (38)结论 (41)参考文献 (42)摘要激光是20世纪人类的重大科技发明之一，它对人类的社会生活产生了广泛而深远的影响。
数控激光切割机设计
数控激光切割机设计首先，数控激光切割机的设计需要考虑以下几个关键因素：激光源选择、光学系统设计、控制系统设计、运动系统设计。
在激光源选择方面，可以采用CO2激光器或纤维激光器。
CO2激光器适用于切割非金属材料，而纤维激光器适用于切割金属材料。
根据不同的应用需求选择不同的激光源。
光学系统设计是数控激光切割机中非常关键的一步，它包括激光束的聚焦、对准和传输等。
通过使用透镜和反射镜来调整激光束的焦距和能量密度，以实现切割材料的最佳效果。
控制系统设计是实现数控激光切割机自动化运行的核心。
通过与计算机连接，将设计好的图纸输入到控制系统中，并通过控制系统对激光源的开关、运动平台的移动进行精确的控制。
同时，控制系统也可以集成一些高级功能，例如自动辨别切割路径和自动调整切割参数等。
运动系统设计是数控激光切割机中用于控制激光头在材料上移动的部分。
它通常包括一个运动平台、一个传动系统和一个控制系统。
运动平台上安装的激光头可以在X、Y、Z三个方向上进行运动，以实现对材料的切割。
传动系统可以采用步进电机、伺服电机或线性驱动器等，以保证激光头的准确定位和平稳运动。
在数控激光切割机的设计中，还需要考虑一些安全性能。
例如，激光切割过程中会产生大量的热量和气体，需要通过冷却系统和排气系统进行有效处理。
此外，激光切割机还需要具备防护装置，以防止激光辐射对人体和环境的伤害。
总结起来，数控激光切割机的设计是一个复杂而综合的过程。
要设计出高效、安全、稳定的激光切割机，需要充分考虑激光源选择、光学系统设计、控制系统设计和运动系统设计等关键因素。
通过合理的设计和优化，可以实现高精度、高速度、高效率的切割过程，满足不同材料的切割需求。
激光切割设备设计方案
激光切割设备设计方案1. 引言激光切割是一种常用的材料加工方法，它利用激光束对材料进行高精度的切割。
随着工业和科技的发展，激光切割设备的需求不断增加。
本文将提出一种激光切割设备的设计方案，介绍其主要组成部分和工作原理，以及所需的材料和技术。
2. 设计方案2.1 主要组成部分•激光器：选用高功率的激光器，可提供足够的能量进行切割。
•切割头：包括透镜和反射镜，用于调节激光束的焦距和方向。
•运动系统：通过控制步进电机和导轨进行切割位置的调整。
•控制系统：包括电脑和相应的控制软件，用于控制激光切割设备的运行和参数调节。
2.2 工作原理激光切割设备的工作原理是利用激光器产生一束高能量的激光束，通过切割头聚焦该激光束，将其集中到一个极小的点上，将材料加热到熔化点以上，然后通过气体喷射将熔化的材料吹走，形成所需的切割形状。
具体的工作过程如下：1.控制系统接收切割参数，并发送相应的控制信号给运动系统。
2.运动系统根据控制信号，控制步进电机和导轨的运动，将切割头定位到指定位置。
3.激光器发射高能量的激光束，通过切割头的透镜和反射镜进行聚焦和调整方向。
4.聚焦后的激光束通过切割头打在材料上，将其加热到熔化点以上。
5.同时，通过气体喷射系统将熔化的材料吹走，形成所需的切割形状。
2.3 所需材料和技术•激光器：选择适合切割材料的激光器，如CO2激光器、纤维激光器等。
•透镜和反射镜：选用高质量的光学透镜和反射镜，以保证激光束的聚焦和调整方向的精度。
•运动系统：采用高精度的步进电机和导轨，以实现切割位置的精确调整。
•控制系统：选择性能稳定可靠的控制系统和控制软件，以实现对设备的灵活操作和精确控制。
3. 设计优势本设计方案具有以下优势：•高效：采用高功率激光器和精确的运动系统，能够快速、高效地完成切割任务。
•精准：利用优质的光学器件和运动控制系统，保证切割位置的精确性和切割形状的准确性。
•灵活：控制系统可以根据不同材料和切割要求进行参数调节，实现灵活多样的切割操作。
激光数控切割机设计说明书
目录1绪论1.1激光原理及其应用11.1.1激光原理 11.1.2应用特性1.2激光切割机定义及其应用特性 21.2.1激光切割机定义 21.2.2激光切割机的用特性1.3激光切割机分类情况 31.3.1按激光切割机种类1.3.2按激光切割机的整体结构分类1.4激光切割机的驱动系统及切割质量 41.4.1激光切割机的驱动系统1.4.2 激光切割机的切割质量1.5我国激光切割机行业发展历程2激光切割机设计综述2.1.4X-Y 工作台系统控制方式选择72.2激光部分设计82.3导光系统设计83.1滚珠丝杠的设计与计算10图5 103.1.1滚珠丝杠副（图5特性103.2滚动导轨设计计算与选用163.3轴承的选用18图11 193.4螺旋升降机的设计及选用203.4.2螺旋升降机的功能特点20（7）负载高推/拉力可至300吨；203.4.3螺旋升降机的应用领域203.5.2计算系统转动惯量24M——工作台（包括工件）的质量，kg 243.5.3惯量匹配验算26电机轴上的总当量负载转动惯量和电机轴自身转动惯量的比值应控制在一定范围内，既不应太大，也不应太小。
如果太大，则伺服系统的动态特性主要取决于负载特性，由于工作条件（如工作台位置）的变化而引起的负载质量，刚度，阻尼等的变化，将导致系统动态特性也随之产生较大的变化，使伺服系统综合性能变差，或给控制系统设计造成困难。
如果该比值太小，说明电动机选或传动系统设计不太合理，经济性较差。
为了系统惯量达到较合理的匹配，一般应将该比值控制在下式所规定的范围内：264.1轴承座的加工工艺规程274.1. 1零件的作用及其定位274.1.2 零件的工艺分析294.1.3铸造工艺方案设计294.1.4 机械加工工艺规程设计304.1.5 确定切削用量及基本工时324.2上导轨座的加工工艺规程404.2.1零件的分析404.2.2 工艺规程设计404.2．3确定切削用量及时间定额：434.3法兰盘的加工工艺规程设计474.3.1零件结构功用分析474.3.2零件技术条件分析474.3.3零件结构工艺性分析474.3.4毛坯选择484.3.5机加工工艺路线确定484.4其他零件的设计595.1激光切割机光路的调整605.2激光切割机的维护611 绪论1.1激光原理及其应用1.1.1激光原理激光英文全名为Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)。
毕业论文（设计）激光切割机机械系统设计
【摘要】面对高韧性、高强度材料和精密细小的零件，普通机床难以胜任，于是激光切割机就诞生了。
相比于传统切割机省去了刀具的磨损，更换等不可避免环节，优势较明显。
所以激光切割机在未来制造业中将扮演越来越重要的角色，对其的研究也是有积极意义的。
此次设计了一台数控激光切割机，就是在原有普通切割机基础上升级完成了改装。
完成了一台由单片机控制的激光切割机，并加上以前机床没有的切屑处理装置，这次采取的是Z轴浮动模式，工作平台XY轴向移动的基础设计。
没有采用Z轴全动模式主要考虑到激光发射源的高能性，倘若Z轴激光源同时进行XY方向运动的话，势必对高能激光源带来一些不确定性，所以我这次决定用集中控制分别驱动的模式。
此外还进行了受力分析，强度计算，滚珠丝杠的选择，以及电机的驱动系统设计计算。
本设计主要针对机床机械系统进行了分析设计,主要包括机床整体结构,受力等方面.其次，这次还对机床切屑处理进行结构设计，在切屑处理细节上取得了一定成果。
在步进电机选用上下了很多功夫，因为这是一个系统的心脏。
所以对电机起动力矩进行了反复验算，对步距角进行了严格控制，因为动力驱动系统的好坏是决定整个系统的好坏的关键。
此外，我还对传动系统的刚度进行了验算，确定工作台不出现爬行状态，确保机床安全有效运行。
【关键词】激光切割机床，结构设计，Z轴浮动Mechanical engineering and automation 【ABSTRACT】In the face of high toughness, high strength material and fine fine parts,common machine tool is not competent, so laser cutting machine was born. Compared with the traditional cutting machine, the wear and tear of the tool is avoided, and the advantages are obvious.. So laser cutting machine in the future manufacturing will play an increasingly important role, and its research is also active.The design of a CNC laser cutting machine, is the original general cutting machine based on the upgrade completed a modification. Completed a controlled by single chip microcomputer, laser cutting machine, and before the machine is not the chip treatment device, this is Z axis floating mode, XY axial movement of platform based design. Without the use of Z axis moving mode mainly take into account the high energy of laser emission source, if Z axis laser source at the same time the direction of movement of the XY is bound to the high-energy laser source bring some uncertainty, so this time I decided to use centralized control separately driven mode. In addition, the strength analysis, the strength calculation, the choice of the ball screw and the design and calculation of the drive system of the motor are also carried out.. This design mainly for the mechanical system of the machine tool were analysis and design, mainly includes the overall structure of the machine, force etc.. Secondly, the on machine to ol chip processing for structural design in chip details of the deal has made some achievements. The selection of the stepper motor with a lot of effort, because this is the heart of a system. So the motor starting torque were repeatedly checked, the strict control of step angle, because the quality of the power driven system is the key to determine the quality of the whole system. In addition, I have the stiffness of the transmission system checked, determine the working table does not appear crawling state, to ensure the safe and effective operation of the machine tool.【Key words】laser cutting machine tools, Mechanical systemdesign，Z floating axle目录1 绪论 (1)1.1课题背景与现实意义 (1)1.2现实意义 (2)1.3设计任务 (3)1.4总体设计方案与模拟图 (4)2 机械部分XY工作台与Z轴基本结构设计 (5)2.1 XY工作台设计 (5)2.1.1主要设计依据及其参数 (5)2.1.2 XY工作台部件的系统受力分析 (5)2.1.3确定XY工作台尺寸与估算重量 (6)2.2 Z轴随动系统的设计 (6)3 滚珠丝杠传动系统的设计计算 (7)3.1 强度计算 (7)3.2 滚珠丝杠副的传动效率 (7)4 直线滚动导轨的选型 (8)5 步进电机及其传动机构的确定 (9)5.1 步进电机的选用 (10)5.1.1 脉冲当量和步距角 (10)5.1.2步进电机上起动力矩的近似计算 (10)5.1.3确定步进电机最高工作频率 (11)5.2齿轮传动机构的确定 (11)5.2.1传动比的确定 (11)5.2.2齿轮结构主要参数的确定 (11)5.3步进电机惯性负载的计算 (12)6 传动系统刚度的论证 (14)6.1 工作台不出现爬行的条件 (14)6.2根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度 (14)7 消隙的方法与预紧 (15)7.1消隙方法 (16)7.1.1偏心轴套调整法 (16)7.1.2锥度齿轮调整法 (17)7.1.3双片齿轮错齿调整法 (17)7.2预紧 (18)8 关于切割过程中产生切屑的处理办法 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)绪论1.1课题背景激光被誉为二十世纪最重大的科学发现之一，自1960年问世就引起了科学家的高度重视.激光加工技术一直以来都是国家“十二五”规划中将高端装备制造业列为重要的新兴产业，这对激光加工产业无疑是良好的契机，也势必对激光加工机床制造和产品升级带来巨大商机。
激光切割机造型设计研究 (2)
激光切割机造型设计研究
激光切割机的造型设计研究是一个涉及机械设计、工业设计和人机交互等多个领域的
综合性课题。
下面是一些常见的激光切割机造型设计研究内容：
1. 功能性设计：激光切割机的主要功能是实现对工件的精确切割，因此设计中需要考
虑切割机的结构强度、精度、切割范围和切割速度等参数，以及适应不同材料和工艺
的切割头设计。
2. 安全性设计：激光切割机在工作时会产生高能量激光，因此设计中需要考虑对激光
辐射的遮挡和防护，以及对烟雾和废料的排放处理等安全性要求。
3. 外观设计：激光切割机通常是一种大型的工业设备，外观设计需要考虑其整体造型、线条流畅度、色彩搭配和品牌识别等因素，以提升产品的视觉效果和商业价值。
4. 人机交互设计：激光切割机需要与操作员进行交互，因此设计中需要考虑对控制面板、触摸屏和操作界面等的人性化设计，以提升操作的便捷性和用户体验。
5. 硬件与软件设计：激光切割机除了机械结构的设计外，还需要考虑驱动系统、光学
系统和控制系统等硬件设计，以及切割参数的调整和切割路径的优化等软件设计。
需要指出的是，激光切割机的造型设计研究不仅仅是美学层面的考量，更重要的是能
够满足激光切割机的功能要求和用户需求，提升产品的性能和竞争力。
因此，在进行
激光切割机造型设计研究时，需要充分考虑到其实际应用环境和使用场景，结合机器
的功能和性能要求来进行综合设计。
300×400数控激光切割机XY工作台部件及单片机控制设计毕业设计
300×400数控激光切割机XY工作台部件及单片机控制设计摘要：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、XY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89C51为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。
关键词 CNC，激光切割机床，XY工作台，单片机300 × 400 CNC laser cutting machine XYtable parts and SCM control designABSTRACT：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; 89C51 chip was mainly used for the design of hardware circuit, the design of system initialization and the design of stepper motor’s controlling program.Key words CNC, laser cutting machine tools, XY table ,Single chip microcomputer目录第一章绪论 (1)1.1激光技术概述 (1)1.2激光切割机的应用 (1)1.3设计任务 (1)1.4总体设计方案分析 (2)第二章机械部分XY工作台及Z轴的基本结构设计 (4)2.1 XY工作台的设计 (4)2.1.1主要设计参数及依据 (4)2.1.2 XY工作台部件进给系统受力分析 (4)2.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重量……………………………………42.2 Z轴随动系统设计 (5)第三章滚珠丝杠传动系统的设计计算 (7)3.1 滚珠丝杠副导程的确定 (7)3.2 滚珠丝杠副的传动效率 (7)第四章直线滚动导轨的选型 (9)第五章步进电机及其传动机构的确定 (11)5.1 步进电机的选用 (11)5.1.1 脉冲当量和步距角 (11)5.1.2步进电机上起动力矩的近似计算 (11)5.1.3确定步进电机最高工作频率 (12)5.2齿轮传动机构的确定 (12)5.2.1传动比的确定 (12)5.2.2齿轮结构主要参数的确定………………………………………………125.3步进电机惯性负载的计算 (13)第六章传动系统刚度的确定 (15)6.1 根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度……………………156.2根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度 (15)第七章消隙方法与预紧 (17)7.1消隙方法 (17)7.1.1偏心轴套调整法…………………………………………………………177.1.2锥度齿轮调整法…………………………………………………………187.1.3双片齿轮错齿调整法……………………………………………………187.2预紧 (19)第八章控制系统设计 (20)8.1 确定机床控制系统方案………………………………………………………208.2 主要硬件配置…………………………………………………………………208.2.1主要芯片选择……………………………………………………………208.2.2 主要管脚功能……………………………………………………………208.2.3 EPROM的选用 (21)8.2.4 RAM的选用 (22)8.2.5 89C51存储器及I/O的扩展………………………………………………228.2.6 8155工作方式查询………………………………………………………238.2.7状态查询…………………………………………………………………8.2.8 8155定时功能……………………………………………………………258.2.9 芯片地址分配……………………………………………………………268.3总体程序控制…………………………………………………………………278.3.1流程图………………………………………………………………………278.3.2总程序………………………………………………………………………278.4 键盘设计………………………………………………………………………28.4.1键盘定义及功能……………………………………………………………288.4.2 键盘程序设计 (29)8.5 显示器设计……………………………………………………………………338.5.1显示器显示方式的选用……………………………………………………338.5.2显示器接口…………………………………………………………………348.5.3 8155扩展I/O端口的初始化………………………………………………348.6 插补原理………………………………………………………………………358.7光电隔离电路…………………………………………………………………358.8越界报警电路…………………………………………………………………36第九章步进电机接口电路及驱动 (39)第十章总结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)第一章绪论1.1激光技术概述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。
数控激光切割机结构设计
比例阀、三联阀等气体控制元件选用德国进口品牌，质 量可靠，控制精度高，响应迅速，可承受高达 35bar 的压力。 切割不锈钢时使用高压氮气或其他保护气体以减少切割时工 件边缘的氧化。系统由高压气体管路，聚焦透镜以及气体压 力反馈及控制单元组成。根据执行的程序，系统可以在不同 的辅助气体之间自动转换并精确调节喷嘴出口压力的大小。
５ 传动系统
整机丝杠、导轨等主要传动部件采用国际知名品牌，可 靠性高，使用寿命长。为保证机床的快速运动和具有较高的 加速性能，避免震动和震荡，X 轴选用大导程、高刚性、中
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中国新技术新产品 2018 NO.5（下）
信息技术
地铁综合监控系统建设的关键问题与实现研究
郭阔 （沈阳地铁集团有限公司运营分公司，辽宁 沈面可在加工位置和上料位置之间进行交换。使用 自动交换工作台可以使机床的非加工时间控制在最小范围 内，大大提高生产效率。
在主机加工区域范围内，工作台下方带有废料收集装置 以及排风除尘装置，其装置在台面下方分为几个区域，当切 割头在一个区域进行切割时，此区域的排风除尘装置进行工 作，其余区域关闭，此优化设计可增加除尘效果，最大化处 理，切割粉尘，并且能提高切割质量。
２ 机床结构
２．１ “铸造大理石床身
切割头上安装了一个专门用于移动透镜位置的数控聚 焦轴－ F 轴。自动调节激光焦点位置，切割不同的材料或者 切割同一材料不同厚度板材时。
无需手动调整焦点与喷嘴表面间的距离。可以大大缩短 切割厚板或高反射材料时的穿孔时间和穿孔质量（在切割时 穿孔质量是非常重要的）如图 3 所示。
１ 地铁综合监控系统
在地铁工程设计中，为保障综合监控系统设计的有效
性，应该将监视、控制地铁的运行作为核心，保障地铁运行 的稳定。在地铁综合监控系统设计中，包括电力监控、火灾 报警、乘客信息显示、广播、屏蔽门、信号以及环境和设备 监控等系统。通过这些系统的综合运用，可以逐渐提高管理 监控工作的效率，可以实现监控设备的集中管理，为数据资 源的共享提供保障。
数控激光切割机结构设计
数控激光切割机结构设计摘要：在实际应用中，经常出现数控激光切割机切割面不规则等问题，影响了切割效果。
本文对数控激光切割机进行了总结，分析了典型数控激光切割机的设计特点，并对可能出现的问题进行了优化，这对数控激光切割机的应用具有重要意义。
关键词：机械化程度；数控激光切割机；高精度切割；优化设计产品整体采用开放式悬臂结构设计，使操作者可以从3个方向接近工作区域，方便机床操作。
光路采用飞行式光路设计，工件不动，激光焦点在加工区域内移动，保证加工精度。
集成化设计整机占地面积小，减少用户的场地投入。
1.数控激光切割机概述数控激光切割机主要是通过配置不同功率的光纤激光器对各种机械零件和金属材料进行切割、冲孔等精密加工作业。
目前，在整个切削加工机械行业，激光切割和高精度加工方法占超过70%，相比之下，其他机械切削加工的数控激光切割方法有无可比拟的优势，如广泛的适用性（适用于合金钢、机械、陶瓷、有机玻璃材料），精度高，切割速度快，切割后切割孔径小，热影响区小等。
然而，传统数控激光切割机除了受外部因素的影响外，由于自身的设计缺陷也会在切割过程中出现切割噪声、切割区域质量差等故障。
因此，对数控激光切割机进行改进和优化设计，使其更适合工业生产特点的使用，显得尤为重要。
1.1 数控激光切割机的分类数控激光切割机主要由切割机床、光纤激光器、数控系统、切割头、工作台、伺服系统等部件组成。
因为它是广泛应用于工业，所以每个行业数控激光切割机的使用需求是不一样的，例如，汽车行业需要数控激光切割机不仅能够有高速、可靠、精度等优点，但也有高速喂养、去毛刺等功能；发电设备行业需要具有规模大、强度高的特点。
然而，大多数行业对数控激光切割机都有以下几个方面的要求：切割精度高、切割速度快、切割裂纹小、切割表面质量高。
因此，后续的设计主要围绕这些点展开。
目前，根据激光生产原理，数控激光切割机可分为三种类型：光纤激光切割机、CO2激光切割机、YAG数控固体激光切割机。
课程设计激光切割机
课程设计 激光切割机一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解激光切割机的基本工作原理及其在工业和日常生活中的应用。
2. 学生能够掌握激光切割机的操作流程、安全规则及简单的维护保养知识。
3. 学生能够描述激光切割技术与传统切割方法的不同，并分析其优势和局限性。
技能目标：1. 学生能够正确操作激光切割机，完成基础的设计切割任务，展现出良好的动手实践能力。
2. 学生能够利用激光切割技术进行创新设计，将理论知识与实践相结合，解决实际问题。
3. 学生通过激光切割项目的实践，提升自己的项目管理和团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对现代制造技术的兴趣和认识，增强对工程科技职业的向往。
2. 学生在学习过程中，形成良好的探究精神和批判性思维，对待新知识和新技能持有积极的态度。
3. 学生通过实践活动，认识到技术对社会发展的重要性，增强社会责任感和创新意识。
4. 学生能够在小组合作中学会相互尊重、沟通协作，培养集体荣誉感和团队合作精神。
本课程设计针对高年级学生，结合其抽象思维和动手能力较强的特点，注重理论与实践相结合，旨在通过激光切割机的教学，提高学生的技术素养和实践能力，同时引导学生形成正确的技术观和职业观。
通过对课程目标的分解，教学活动将围绕具体的学习成果展开，确保教学的有效性和评估的准确性。
二、教学内容1. 激光切割机基础知识- 激光原理介绍- 激光切割的基本过程- 激光切割的优势与应用领域2. 激光切割机的操作与安全- 设备操作流程- 安全防护措施- 常见安全问题及处理方法3. 激光切割实践操作- 设计切割图案- 设定切割参数- 操作激光切割机完成切割任务4. 激光切割机的维护与保养- 设备日常维护- 常见故障排除- 定期保养方法5. 创新设计与应用- 创新设计理念- 激光切割在创新设计中的应用案例- 小组合作完成创新设计项目教学内容根据课程目标制定，与课本内容紧密相关。
教学大纲明确指出，课程将按照上述五个方面进行，确保教学内容科学、系统。
简单介绍数控激光切割机的加工原理及其结构组成
简单介绍数控激光切割机的加工原理及其结构组成
数控激光切割机是利用激光技术将金属等材料切割成需要的图形，是
一种重要的材料加工装备。
它是由激光源，光电子系统，机构结构，
控制系统等五大部分组成。
一、加工原理
1、工作原理：数控激光切割机是利用激光束来对金属和其他材料进行
切割的，利用了金属的熔融性，瞬间将材料表面熔融即可实现切割。
2、加工效率：激光切割机的切割精度高，表面质量好，操作简便，速
度快，比锣、电锤等传统机床切割方式能提高15-25倍，加工效率数倍于传统工艺。
3、特点：数控激光切割机结构紧凑，重量轻，安装容易，可实现无损
切割，加工件可正反再切割，无需改动，节约了维修成本，有良好的
防护性能，可有效地避免污染、损坏工件，对环境的影响几乎可以忽略。
二、结构组成
1、激光源：采用红外激光，具有聚光性、准直性，激光可做俯仰调节，
也可做轴向调节，特殊的调节圈可以调节聚光点的大小，保证了切割
的均匀性和精度，使激光能够聚焦到所需要加工的点上。
2、光电子系统：采用了反射镜电机对发射激光进行反弹，同时利用电
动反射镜对激光进行定向，该系统可以用来处理激光光束的机械运动，能够实现光束快速变换位置和定向。
3、机构结构：机构结构由双联结和支撑组成，两联连有助于激光加工
机的平稳运行，支撑结构采用耐腐蚀耐磨的特殊材料，提高准确度。
4、控制系统：控制系统采用了独特的技术，在加工过程中能够实现激
光跟踪和机械运动，可以根据软件系统自动优化激光焦点位置，以提
高加工精度。
激光切割机DIY设计方案
激光切割机设计方案激光切割/雕刻机DIY方案设计内容第一章简要说明 (2)第二章安全手册 (4)第三章安装与调试 (6)第四章操作技术 (9)第五章常见问题和调整 (11)我们提供机械结构图纸，软件源码代码不提供，硬件板卡只提供部分资料提供成品机器一台供你调试，并且提供详细组装过程，包括视频资料这样能够让你顺利进行科研项目研究，或者自己将来组装，生产激光机打下基础，有需求者，可以直接加我QQ1454237210我们的目的：让你自己尽快熟悉，掌握激光机的组装，生产过程，方便以后自己生产机器，另外也能让你自己DIY机器得到最大的经验，节省金钱和精力，而且尽快上手学到知识其他更多解决方案，价格等等详细咨询，也请加我Q后联系第一章概要1.说明激光雕刻切割机是一种新型的激光数据处理设备，主要用于：工艺品，家具，玻璃制品，木制品，聚氯乙烯，灯饰，广告，装饰，造纸，马克板，邮票及印章，腈纶，竹制品，手袋及鞋子，衣服和服装，面料等。
通过对激光参数的调整，机器可以进行多样的雕刻和切割。
这个机器具有多种优点：切口光滑，无接触切割，高速雕刻，雕刻准确、效果好。
构造：激光雕刻切割机是由光学系统、工作平台、控制系统、冷却系统和辅助系统构成。
2、雕刻机有五部分组成：机械系统、光学系统、传动系统、控制系统和辅助系统。
机械平台：由上盖、导轨、底座、反射镜架等机械配件组成。
光学系统：由激光管、激光电源、三个反射镜和一个聚焦镜组成。
传动系统：由三条高精度四均衡进口直线导轨、皮带、2个步进电机和若干个齿轮组成。
控制系统：由高速控制卡、开关电源、步进电机驱动器组成。
辅助系统：有循环冷动水泵、吹气压缩机、抽烟排风机。
3.技术参数技术参数第二章安全手册激光雕刻切割机用于四种激光（强激光射出），激光射出可能引起以下意外事故：1）引燃周围的易燃物2）当机器运行时可能产生有害的气体3）激光直接照射人体将对人体有害。
因此，工作的场所必须有灭火器，严格禁止易燃物靠近机器并且保持通风。
激光焊接(切割)数控工作台及控制系统毕业设计[管理资料]
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激光焊接（切割）数控工作台及控制系统的设计摘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ABSTRACTNowadays, 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 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 reliabilityThis paper describes the design of a SCM-controlled CNC laser cutting (welding) machine tools with the 8031 single-chip microcomputer. 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 used in the control system of hardware circuit.Keywords:electronic technology; single-chip microcomputer; NC workbench; the control system目录第1章绪论 (1)数控装备技术的现状及发展趋势 (1)数控技术的发展趋势 (1)对我国数控技术及其产业发展的基本估计 (1)对我国数控技术和产业化发展的战略思考 (2)（切割）的发展及其应用现状 (4)数控工作台的发展及应用前景 (6)本设计的意义及目的 (7)第2章系统总体方案设计 (8)系统的运动方式与伺服系统 (8)计算机控制系统 (9)系统工作台的传动方式 (9)系统其他零部件的选择 (10)第3章机械系统设计 (11) (11)X方向工作台尺寸确定 (11)Y方向工作台尺寸确定 (11) (12) (12) (12) (13) (13)滚珠丝杠副的选用 (14) (14) (14)滚珠丝杆副的预紧方式 (16) (16) (17) (18)丝杠传动比的确定 (18)传动齿轮参数确定 (18)齿轮传动消隙 (19) (19) (19) (20) (21)第4章控制系统的设计 (22)控制系统总体方案的拟订 (22)总控制系统硬件电路设计 (23)MCS-51系列单片机的设计 (23)MCS-51单片机的时钟电路 (26)MCS-51单片机的复位电路 (26)系统的扩展 (27)程序存贮器的扩展 (27)数据存贮器的扩展 (29)I/O的扩展 (31) (34)键盘、显示器接口设计 (35)矩阵式键盘接口设计 (35) (36)步进电机控制电路设计 (38) (38)步进电机脉冲分配 (38)步进电机驱动电路 (39)光电隔离电路设计 (40)其他接口电路设计 (41)结论 (1)参考文献 (1)致谢 (2)第1章绪论数控装备技术的现状及发展趋势数控技术，简称数控（Numerical Control ）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
实验 数控CO2激光切割机
实验七数控CO2激光切割机一、实验目的1.了解CO2激光器组成、结构与工作原理；2.了解数控技术相关硬件与软件。
二、实验内容1.用切割软件绘制一几何图形，并切割该几何体；2.改变切割速度、切割功率、出光方式（连续、脉冲），切割一个字符。
三、设备简介1.切割系统原理该设备是由控制计算机、接口卡、驱动器、工作台、激光切割机和水冷系统等组成。
应用软件提供生成切割图形的方法，通过控制计算机生成数控信号，由接口卡输出；整个系统工作时，控制信号既控制激光器出光与关光又控制工作台相应运动，以完成切割所需图形。
2.切割机结构切割机由激光电源、CO2激光管、光学系统和水冷系统等组成。
激光管、全反镜、半反镜必须有水冷；为保护聚焦镜，避免切割时粉尘污染镜头，本机备有气泵，切割时务必接通气泵电源，以保护镜头。
3．面板功能说明（参见图7-1）·电源开关：逆时针旋向左边，即电源开。
这时左边L9、L10、L13均亮，L11闪烁，闪烁频率随右下方频率调制哪一个按钮按下而改变。
·“出光”开关；当手动出光时，按下出光按钮，即出光；抬起，则不出光。
·“驱动”开关：按下驱动按钮，步进电机吸合，再按则抬起。
·“气泵”开关：切割前务必按下气泵电源开关，使之吹气。
切割完成后再按此开关，即切断气泵电源。
·“连续”按钮K6：按下此钮，L15灯亮，则连续出光。
·“单次”按钮K7：按下此钮，L16灯亮，每按一次出一次光，出光时间决定于脉冲时间。
·“脉冲”按钮K 10：按下此钮，L 17灯亮，机器将按照所设定的脉冲宽度与关断时间，以脉冲方式出光。
·“调制”K 11、“锁定”K 3按钮：用来定标。
在本机制造过程中已经标定完毕，操作者不要随意改动。
图7-1 激光切割机控制面板·L 1、L 2：指示激光电流（功率），单位为mA ；按动K 1电流增大，按动K 2电流减小。
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摘要随着先进制造技术的发展和进步，数控加工已成为机加工过程中的一种主流技术。
这一技术的运用提高了机加工过程中工作效率和加工精度。
数控激光切割机就是提高切割加工精度和效率的一种很好的机加工工具。
本文采用了数控电火花切割机设计的步骤和方法，对数控激光切割机进行了设计，主要进行了机床的机械结构优化设计计算，伺服电机的选择，以及数控系统的硬件电路初步设计，及步进电机驱动电路的设计。
关键词激光切割机床、结构、数控、设计AbstractAlong with the advanced technique of manufacture development and the progress, the CNC processing has becomen in the machining process one kind of mainstream technology. The working efficiency and the processing precision has been enhanced by this technical utilization in the machining. The cutting processing precision has been the efficiency machine in the CNC laser cutter. The design to the CNC laser cutter has carried by used the step and the method which the CNC electric spark cutter designs. It has been carried on the engine machine mechanism by optimization design calculation, the servo electrical machinery choice, the CNC system hardware electric circuit preliminary design, and the motor-driven electric circuit design.Keywords laser cutting engine machine, structure, CNC, design目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2现实意义 (1)1.3设计任务 (1)1.4总体设计方案分析 (2)2 机械部分XY工作台及Z轴的设计 (4)2.1 XY工作台的设计 (4)2.1.1主要设计参数及依据 (4)2.1.2 XY工作台部件进给系统受力分析 (4)2.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重量 (4)2.2 Z轴主轴头系统设计 (5)2.3滚珠丝杠传动系统的设计计算 (6)2.3.1 强度计算 (6)2.3.2滚珠丝杠副的传动效率 (6)2.3.3直线滚动导轨的选型 (7)2.4 消隙方法与预紧 (8)2.4.1消隙方法 (8)2.4.2预紧 (8)3 步进电机及其传动机构的确定 (10)3.1联轴器的选用和校核 (10)3.1.1联轴器的选用 (10)3.1.2联轴器的校核 (11)3.2步进电机惯性负载的计算 (11)3.3 步进电机的选用 (12)4 传动系统刚度的讨论 (14)4.1 根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度 (14)4.2根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度 (14)5 数控系统设计 (16)5.1 确定机床控制系统方案 (16)5.2 主要芯片配置 (16)5.2.1主要芯片选择 (16)5.2.2 主要管脚功能 (16)5.2.3 EPROM的选用 (17)5.2.4 RAM的选用 (17)5.2.5 89C51存储器及I/O的扩展 (18)5.2.6 8155工作方式查询 (20)5.2.7状态查询 (21)5.2.8 8155定时功能 (21)5.2.9 芯片地址分配 (22)5.3 键盘设计 (22)5.3.1键盘定义及功能 (22)5.3.2 键盘程序设计 (23)5.4 显示器设计 (27)5.4.1显示器显示方式的选用 (27)5.4.2显示器接口 (28)5.4.3 8155扩展I/O端口的初始化 (28)5.4.4 IP初始化 (29)5.4.5 PSW初始化 (29)5.5 总体程序控制 (30)5.5.1控制流程图 (30)5.5.2控制程序 (30)5.6 步进电机接口电路及驱动 (31)5.7光电隔离电路 (34)5.8越界报警电路 (34)6 结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1课题背景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 CO2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。
1.2现实意义激光切割机是光、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。
数控激光切割利用高功率密度的激光束扫描过材料表面，在极短的时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或气化，再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走，从而达到切割材料的目的。
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。
1.3设计任务本次设计任务是设计一台单片机（89C51主控芯片）控制激光切割机床，主要设计对象是XY工作台部件及89C51单片机控制原理图。
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XY 工作台的纵、横向进给脉冲当量0.01mm/ pluse。
工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。
1.4总体设计方案分析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89C51主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1.1。
图1.1 系统总体原理图微机控制线路图参考MCS－51系列单片机控制XY工作台线路图。
步进电机参照RORZE株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RORZE的配套驱动器产品。
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FFZD系列滚珠丝杠，即内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杠副。
本设计弃用Z80，而选用单片机。
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Z80。
比较后选用89C51为主芯片。
在使用过程中89C51虽有4K的FLASH（E2PROM），但考虑实际情况需配备EPROM和RAM，并要求时序配备。
选晶体频率为6MHz，89C51读取时间约为3t，则t＝480ns ,常用EPROM读取时间约为200~450ns。
89C51的读取时间应大于ROM要求的读取时间。
89C51的读写时间约为4T，则TR＝660ns，TW=800ns，常用RAM读写时间为200ns左右，均满足要求。
根据需要，扩展I/O接口8155和8255，因显示数据主要为数字及部分功能字，为简化电路采用LED显示器。
键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。
2 机械部分XY工作台及Z轴的设计2.1 XY工作台的设计2.1.1主要设计参数及依据①本设计的XY工作台的参数定为：②工作台行程：横向450mm，纵向650mm③工作台加工工件最大尺寸（长×宽×高）：600×400×200mm④工作台最大承载重量：120Kg⑤脉冲当量：0.01mm/pluse⑥进给速度：60平方毫米/min⑦表面粗糙度：0.8～1.6⑧设计寿命：15年2.1.2 XY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过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。
2.1.3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:600×400×50mm，材料为HT200，估重为665N (W1)。
设中托座尺寸(长×宽×高度)为:440×1100×69mm，材料为HT200，估重为1240N（W2）。
另外估计其他零件的重量约为250N (W3)。
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:W=W1+W2+W3+G＝665+1240+250+1176＝3330N2.2 Z轴主轴头系统设计激光切割机对Z轴主轴头要求非常高。
在切割中需随时检测和控制切割表面的不平度，通过伺服电机和滚珠丝杆调整切割头的高度，以保证激光聚焦后的焦点在切割板材的表面位置。
由于激光焦点至板面的距离将影响割缝宽窄及质量，因此，要求Z轴的检测精度高于0.010mm：同时，主轴头进给速度应大于5m/min。