龙门式数控火焰切割机结构设计本科毕业设计

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毕业设计(论文)

龙门式火焰切割机传动及控制设计

THE DESIGN OF TYANSMISSION AND CONTYOL IN THE GANTRY FLAME CUTTING

MACHINE

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20**年5月27日

摘要

本课题针对龙门式火焰切割机的横梁及火焰切割头的控制进行了设计。横梁的机构设计主要对其结构的确定，之后对传动装置进行了选择及计算检验，最后对主要传动的零部件进行选择校核。其中主要对滑动丝杠和滚动丝杠的强度及传动效率等进行了计算校核。并对横梁设计中存在的结构部件的联接问题进行了改进。火焰切割头是在传动装置的基础上运用丝杠的转速控制运动，用单片机控制电机的转速来达到效果。对控制电路设计也做了系统的详解，主要对所涉及的键盘、显示器、主要芯片做了选取应用。

关键词火焰切割机；电气控制；横梁设计；单片机

Abstract

This essay analyzes that the design of the beam and the control of flame cutting head of the gantry flame cutting machine.The design of the beam of mechanism main determining its structure of the transmission device, then the selection and operation of the main transmission inspection, finally the choose of the parts inspection. The major of sliding screw and rolling ball screw's strength and transmission efficiency is calculated respectively.And problems existing in the connect of parts, in the design of structure of the beam ,are also improved. Flame cutting in the head is based on transmission device using screw speed control movement, with

single-chip microcomputer control motor speed to achieve results. I also make a system explanation of the control of circuit design, involved mainly to make the selection and applications of the keyboard, display, main chip.

Keywords flame cutting machine electrical control the design of the beam microcontroller

目录

摘要............................................................. I Abstract........................................................ I I 1 绪论.. (1)

1.1 课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求 (1)

1.1.1 课题的意义和目的 (1)

1.1.2 研究范围和技术要求 (1)

1.2 龙门式火焰切割机的简介和特点 (1)

1.2.1 简介 (1)

1.2.2 特点 (2)

1.3国内外的现状 (2)

1.4 发展前景 (3)

2 总体方案设计 (5)

2.1 总体方案的设计 (5)

2.1.1 功能与技术参数的分析 (5)

2.1.2 横梁机构设计简介 (5)

2.1.3双切割头横向移动电气控制设计简介 (5)

2.2 立柱的设计 (5)

2.2.1 机架的设计准则及要求 (5)

2.2.2 立柱结构 (6)

3 横梁机械机构设计 (9)

3.1 龙门式横梁结构设计 (9)

3.1.1 确定龙门式火焰切割机横梁结构 (9)

3.1.2 传动装置类型的选用 (9)

3.1.3 传动方案的选取 (10)

3.2 机床零部件的设计 (10)

3.2.1 丝杠副的选取 (11)

3.2.2导轨的选型及计算 (15)

3.2.3联轴器的选取 (17)

3.2.4 轴承的选取 (18)

3.2.5立柱底座横向进给的滚动丝杠的计算 (19)

3.2.6 步进电机的选取 (21)

4 电气控制设计 (25)

4.1拟定机床控制系统方案 (25)

4.2组成元件的介绍 (26)

4.2.1主要芯片的选取 (26)

4.2.2 键盘接口原理 (26)

4.3 控制电路设计 (27)

4.3.1 使用多片EPROM的扩展电路 (27)

4.3.2 89C51主要管脚功能 (27)

4.3.3 静态RAM芯片的选用 (28)

4.3.4 8155工作方式查询 (29)

4.3.5 89C51的存储器及I/O的扩展 (30)

4.3.6 8155状态查询 (31)

4.3.7 8155内部定时电路 (31)

4.3.8 89C51地址分配 (32)

4.3.9 8155扩展I/O端口的初始化程序设计 (33)

4.4 键盘电路设计 (34)

4.4.1键盘功能 (34)

4.4.2 键盘程序设计 (34)

4.5闪光报警电路 (37)

4.6 显示器设计 (37)

4.6.1显示器显示方式的选取 (37)

4.6.2显示器接口电路 (38)

4.7光电隔离电路选用 (38)

结论 (39)

致谢 (40)

参考文献 (41)

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