龙门式数控火焰切割机结构设计本科毕业设计
毕业设计论文-多功能大型数控火焰切割机设计【精品推荐】
本科毕业设计多功能大型数控火焰切割机设计摘要本课题对数控火焰切割机进行设计，根据需要该火焰切割机整体结构设计为大型龙门桥式结构。
该切割机主要用于工程机械制造。
首先，本文通过对火焰切割技术及数控火焰切割机在国内外的研究现状的分析，根据数控火焰切割机的技术指标对火焰切割机的总体结构进行了设计，其整体采用龙门桥式结构，对驱动装置进行分析并设计该驱动装置采用步进电动机，X，Y两个方向进给的开环控制系统。
其次对其横梁、传动件导轨及其他零部件进行设计与校核。
并通过对数控CNC系统进行分析进行软硬件部分及控制面板的设计。
确定其微机数控系统采用MCS-51 系列中的8051 单片机为控制微机。
对软件部分插补流程进行介绍。
最后，为了加工制造的方便还绘制了切割机的导轨传动图、数控火焰切割机控制组成框图、硬件组成框图、系统程序流程图、插补程序流程图、制面板图和火焰切割机的总装图。
关键词：单片机控制 , 数控焰切割机 , 龙门式 , 结构、微机设计IABSTRACTThis topic was carried out on the CNC flame cutting machine is designed, according to need the flame cutting machine overall structure design for large gantry bridge type structure. The cutting machine is mainly used in construction machinery manufacturing.First of all, this article through to the CNC flame cutting machine flame cutting technology and the domestic and foreign research present situation analysis, according to the numerical control flame cutting machine of the technical indicators to design the overall structure of the flame cutting machine, the overall structure of longmen bridge type, design analyze the driving gear and the driving device adopts stepper motor, the X, Y, two directions into to open loop control system. Secondly on the beams, columns, a guide rail and other transmission parts to carry on the design and checking. And through the analysis of nc CNC system for the design of hardware and software part and the control panel. Determine the microcomputer numerical control system adopts the 8051 single chip microcomputer MCS - 51 series microcomputer to control. Part of software interpolation process is introduced. Finally, to processing and manufacturing of convenient also mapped the cutter of guide rail transmission diagram, control composition block diagram of the CNC flame cutting machine, hardware block diagram, system program flow chart, interpolation panel diagram and program flow chart, system assembly diagram of the flame cutting machine.Keywords: single chip microcomputer control, CNC flame cutting machine, gantry type, structure, design of microcomputerII目录第1章绪论 (1)1.1 课题的意义和目的 (1)1.2 切割技术的种类及发展 (1)1.3 数控火焰切割简介 (1)1.3.1 火焰切割及数控火焰切割技术 (1)1.3.2 国内外数控火焰切割技术的发展 (2)1.3.3 数控火焰切割机的市场及发展 (3)第2章总体设计方案分析 (4)2.1 总体方案的确定 (4)2.2 设计参数 (5)2.3 总体控制构成 (5)2.4 机床整体结构设计 (6)2.5 简易数控火焰切割机整体示意图 (7)第3章机床主要部件设计与校核 (9)3.1 伺服系统 (9)3.1.1 伺服系统概述 (9)3.1.2 伺服系统的组成 (9)3.1.3 对伺服系统的基本要求 (9)3.1.4 伺服系统的分类 (10)3.2 步进电机的选取 (11)3.2.1 对于步进电动机的特点与设计要求 (11)3.2.2 步进电动机的选择 (12)3.2.3 X轴方向步进电机的校核 (14)3.2.4 y轴方向电机的选择和校核 (15)3.3 横梁 (16)3.3.1 横梁结构截面及尺寸设计 (16)3.3.2 横梁的校核 (17)3.4 传动件 (17)III3.4.1 传动装置类型的选用 (17)3.4.2 横向驱动齿轮的设计 (18)3.4.3 齿条的设计 (20)3.4.4 齿轮齿条的校核 (21)3.5 导轨的选型 (23)第4章微机数控系统设计 (25)4.1 CNC系统概述 (25)4.1.1 CNC系统简介 (25)4.1.2 CNC系统的组成 (25)4.1.3 CNC系统工作过程 (26)4.1.4 CNC 系统的主要功能 (27)4.1.5 CNC 系统的特点 (29)4.2 微机数控系统的硬件组成 (30)4.3 微机数控系统软件设计 (32)4.3.1 CNC系统的控制软件结构特点 (32)4.3.2 CNC系统的控制软件及其工作过程 (35)4.3.3 CNC系统软件的组成 (41)4.4 数控系统控制面板 (44)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录1 设计图纸附录2IV第1章绪论1.1 课题的意义和目的火焰切割机是切割金属板材常用的设备，可以根据不同要求在板料上剪出不同的形状。
龙门加工中心相关毕业设计
龙门加工中心相关毕业设计1. 龙门加工中心是一种数控机床，用于对工件进行精密加工的设备。
它具有高精度、高刚性和高稳定性的特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造等领域。
在龙门加工中心相关的毕业设计中，通常会涉及以下几个方面的内容：2. 机床结构设计：龙门加工中心的机床结构是指机床的主要组成部分，包括龙门、横梁、工作台、进给系统等。
在设计中，需要考虑机床的刚性、稳定性和可靠性，以及各个部件之间的协调性。
同时，还需要根据具体加工需求选择合适的机床规格和型号。
3. 数控系统设计：数控系统是龙门加工中心的核心控制部分，用于控制加工过程中各个轴的运动和工具的切削参数。
在设计中，需要选择适合的数控系统，同时编写相应的程序，实现工件的加工路径规划和切削参数控制。
4. 刀具路径规划：刀具路径规划是指确定刀具在加工过程中的运动轨迹，以实现工件的精确加工。
在设计中，需要考虑工件的几何形状和尺寸，以及刀具的尺寸和形状，通过合理的路径规划，使刀具能够高效地完成加工任务，并确保加工质量。
5. 加工参数选择：在龙门加工中心的毕业设计中，还需要考虑合适的加工参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
这些参数的选择需要根据具体工件的材料和形状、刀具的材料和形状，以及加工精度要求等因素进行综合考虑。
6. 加工质量控制：为了确保加工质量，毕业设计中需要考虑加工过程中的质量控制措施。
这包括加工过程中的测量和检测，以及对加工参数的实时调整和优化。
同时，还需要对加工过程进行监控和记录，以便后续的分析和改进。
总之，龙门加工中心相关的毕业设计涉及机床结构设计、数控系统设计、刀具路径规划、加工参数选择和加工质量控制等多个方面的内容。
设计过程需要充分考虑工件的材料和形状、刀具的材料和形状，以及加工精度要求等因素，并通过合理的设计和控制措施，实现工件的精确加工和优质加工。
机电本科班成教毕业设计任务书
成教学院毕业设计任务书（峰峰机电、邢台本科）二零一一年六月一、设计题目：经济型数控火焰切割机设计二、毕业设计（论文）的原始资料及数据工作电源： 220V±10%，50Hz控制精度：±0.5mm最高运行速度： 1200mm/min最低运行速度： 30mm/min纵向运行距离： 6m，可接长横向运行距离： 3m三、毕业设计（论文）应完成的工作第1组：纵横向进给机构及其传动系统设计组⑴数控火焰切割机总体设计、计算（总体方案比较、总体稳定性校核、计算切割机总体参数等）。
⑵纵横向进给机构及其传动系统设计、计算。
内容如下：进给机构结构设计、计算、选型及强度校核；传动系统设计、计算、选型及强度校核。
⑶数控火焰切割机经济效益和社会效益分析。
⑷图纸要求：总装图（Auto CAD 0#-1），纵横向进给机构部件装配图（Auto CAD 0#-2），纵横向传动系统部件装配图（Auto CAD 1#-2）以及全部零件图若干张。
⑸零件明细表。
⑹选择不同题目撰写小论文(不少于三千字)，题目见后面附页。
第2组：调高机构及其传动系统、床身及横梁支架结构设计组⑴数控火焰切割机总体设计计算（总体方案比较、总体稳定性校核、计算切割机总体参数等）。
⑵调高机构及其传动系统、床身及横梁支架。
包括内容如下：调高机构结构设计；传动系统设计、计算、选型及强度校核；床身及横梁支架结构设计及强度校核。
⑶数控火焰切割机经济效益和社会效益分析。
⑷图纸要求：总装图（Auto CAD 0#-1），调高机构部件装配图（Auto CAD 1#-1），传动系统部件装配图（Auto CAD 1#-1），床身、支架、横梁图（Auto CAD 1#-3）以及全部零件图若干张。
⑸零件明细表。
⑹选择不同题目撰写小论文(不少于三千字)，题目见后面附页。
第3组：PLC控制系统设计组⑴数控火焰切割机数控系统总体设计（总体方案比较、总体可靠性分析等）。
⑵PLC控制系统硬件及软件设计：①硬件组成及选型设计、控制电路设计及可靠性分析。
数控火焰切割机实习报告
一、实习目的本次实习旨在通过实际操作数控火焰切割机，加深对数控火焰切割机工作原理、操作方法及安全注意事项的理解，提高自身的动手实践能力和对数控技术的认识，为今后从事相关工作打下坚实基础。
二、实习时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实习地点XX企业数控火焰切割车间四、实习内容1. 数控火焰切割机基本原理及结构（1）数控火焰切割机是利用氧气和乙炔混合气体在燃烧过程中产生的高温火焰进行金属切割的设备。
其工作原理是：通过数控系统控制切割机运动，使氧气和乙炔混合气体在切割处产生高温火焰，将金属熔化，然后利用高压气体将熔化金属吹除，形成切割缝。
（2）数控火焰切割机主要由以下部分组成：数控系统、切割机本体、切割气体系统、控制系统、安全防护装置等。
2. 数控火焰切割机操作方法（1）开机前检查在开机前，应对数控火焰切割机进行以下检查：1）检查切割机各部件是否完好，连接是否牢固；2）检查切割气体系统是否正常，氧气和乙炔压力是否合适；3）检查控制系统是否正常，显示屏是否清晰；4）检查安全防护装置是否完好。
（2）开机操作1）启动切割机，调整切割机运动速度和切割气体压力；2）设置切割路径，确保切割路径正确；3）根据切割材料厚度，选择合适的切割速度和切割气体压力；4）按下切割启动按钮，开始切割。
（3）切割过程中注意事项1）切割过程中，应密切关注切割效果，确保切割质量；2）切割过程中，严禁触摸切割区域，以免烫伤；3）切割过程中，如发现切割效果不佳，应立即停止切割，检查原因并进行调整。
3. 数控火焰切割机安全注意事项（1）操作人员必须穿戴好防护用品，如工作服、手套、眼镜等；（2）切割过程中，严禁触摸切割区域，以免烫伤；（3）切割气体系统压力不得过高，以免发生爆炸；（4）切割过程中，严禁吸烟、饮酒，以免引发火灾；（5）操作人员应熟悉设备操作规程，确保操作安全。
五、实习总结通过本次实习，我对数控火焰切割机有了更深入的了解，掌握了其操作方法和安全注意事项。
机械毕业设计(论文)-火焰切割机设计【全套图纸三维】
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：火焰切割机学生姓名：学号：0604103423专业：机械设计制造及其自动化班级：机械06-4班指导教师：摘要：随着工业现代化的发展，设备自动化系统在工业工程中占有越来越重要的地位。
在钢铁冶金中，火焰切割机是最传统的热切割方法，不论是钢坯加工还是钢板加工，都有广泛应用。
本设计是基于对由德国GEGA公司生产，提供给包钢炼钢厂使用的大型小车式火焰切割机的研究、理解、和仿效而完成的。
其中包括了总体分析、机架设计、小车设计、电机选取等部分的设计、计算及校核。
关键字：火焰切割机、设计、校核、测量滚、同步运行、Abstract:目录摘要： (1)Abstract: (1)第一章绪论 (7)1.1 火焰切割 (7)1.1.1 工艺过程 (7)1.1.2 必要条件 (7)1.1.3 材质 (7)1.2 关于火焰切割机的术语级名词解释 (7)第二章火焰切割机具体说明 (9)2.1 火焰切割机总体描述 (9)2.1.1 火焰切割机作用 (9)2.1.2 火焰切割机同步运行 (9)2.1.3 火焰切割机设备说明 (9)2.2 火焰切割机技术说明 (9)2.2.1 火焰切割机设备结构 (9)2.2.1.1 火焰切割机框架结构 (10)2.2.1.2 火焰切割机的包括运行驱动装置在内的箱体 (11)2.2.1.3 火焰切割机切割枪小车——圆坯铸机 (13)2.2.1.4 火焰切割机切割枪小车——方坯铸机 (14)2.2.1.5 火焰切割机的夹紧 (14)2.2.1.6 火焰切割机限位开关装置 (15)2.2.1.7 火焰切割机的机器位置编码器 (15)2.2.1.8 火焰切割机的粒化 (15)2.2.1.9 测量辊 (16)2.2.2 火焰切割机的气体——工艺设备 (17)2.2.2.1 火焰切割机的气体控制盘（每台设备一个） (17)2.2.2.2 火焰切割机通往机器的介质供给 (18)2.2.2.3 火焰切割机机器上的介质供给 (18)2.2.2.4 火焰切割机装有SDS 36F 烧嘴的SB 500F 重型切割枪 (19)第三章总体方案设计 (20)3.1 火焰切割设备的特点 (20)3.2 切割设备方案 (20)3.2.1 火焰切割设备 (20)3.2.1.1 切割机的结构方案 (20)3.2.1.2 切割枪方案 (21)3.2.1.3 切割枪传动方案 (23)3.2.1.4 同步机构方案 (24)3.2.1.5 端面检测器方案 (27)3.2.1.6 自动定尺装置方案 (27)第四章火焰切割主要参数的确定 (28)4.1 气体压力（切割操作台前） (28)4.2 气体消耗量（按一个切割枪） (28)4.3 最小切割长度 (29)4.4技术数据 (30)4.4.1火焰切割机的详细说明 (30)4.4.1.1 尺寸 (30)4.4.1.2 速度 (30)4.4.1.3 铸坯尺寸 (31)4.5 火焰切割机小车夹紧力 (32)第五章立柱设计 (33)5.1机架设计准则： (33)5.2机架设计的一般要求： (34)5.3 立柱的设计 (35)5.3.1 立柱外形 (35)5.3.2 立柱截面形状 (35)5.3.3立柱热处理 (36)第六章电机的选择 (37)6.1 变速方式 (37)6.1.1无级变速 (37)6.1.2 有级变速 (38)6.2 步进电机启动有突跳启动和升速启动。
适用于数控火焰切割机设计毕业设计答辩模板27页PPT
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
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谢谢！
27
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
切割机毕业设计
切割机毕业设计是一个涉及机械设计、电气工程、材料学以及控制工程等多个领域的综合性项目。
一个典型的切割机设计项目可能包括以下几个步骤：1. 需求分析与初步设计：- 确定切割机的用途，例如是用于金属、木材还是塑料等材料的切割。
- 明确切割机的规格要求，如最大切割尺寸、精度、速度等。
- 进行市场调研和文献回顾，了解当前切割技术的发展状况。
- 提出初步的设计方案，可能包括手动切割机、数控切割机或者激光切割机等。
2. 详细设计与建模：- 使用CAD软件（如SolidWorks）进行详细的机械结构设计，包括框架、滑轨、刀片或激光头、电机等部件的设计。
- 选择合适的驱动系统，如步进电机或伺服电机，并进行相应的电气设计。
- 设计控制系统，可能包括PLC控制或基于微控制器的控制系统设计。
- 进行切割机的整体装配和零件间的配合检查。
3. 仿真与分析：- 使用相关的仿真软件（如ANSYS）对关键部件进行力学分析和优化。
- 对切割过程进行仿真，以预测切割效果和机器性能。
4. 制造与组装：- 根据设计图纸制造或采购所需的零件。
- 组装切割机，并确保所有部件正确安装且机器能够平稳运行。
5. 测试与调试：- 对切割机进行实际操作测试，检验其切割效果和工作性能是否符合设计要求。
- 根据测试结果进行必要的调整和优化。
6. 编写毕业设计报告：- 撰写详细的毕业设计报告，包括设计背景、设计过程、理论分析、仿真与实验数据、结论及建议等内容。
在进行切割机毕业设计时，需要注意以下几点：- 安全性：确保设计中考虑到操作安全，包括设置紧急停止按钮、防护罩等安全措施。
- 经济性：在满足功能要求的前提下，尽量选择成本效益高的材料和设计方案。
- 可靠性与维护性：设计应确保机器的稳定运行，并且便于日常维护和故障排除。
- 创新性：鼓励在设计中加入创新元素，如新型切割技术的应用、智能化控制系统的开发等。
最终的设计应该是一个综合考虑了机械结构、电气控制、材料特性和用户需求的完整解决方案。
机械毕业设计1318数控龙门三枪H型钢自动火焰切割机说明书
目录目录 (1)ABSTRACT (2)第一章总体方案与机架的设计 (2)1．1 总体方案设计 (2)1．2 立柱设计 (3)1．3 立柱热处理 (4)1．4 机架的主要尺寸 (5)第二章传动方案设计 (5)2．1 机床传动设计 (5)2．2 传动方案的选取 (6)第三章机床零部件设计 (7)3．1 丝杠副的选取 (7)3．1．1 滑动丝杠的计算与校核 (7)3．1．2 滚动丝杠的计算与校核 (11)3．2 伺服电机的选取与校核 (12)3．3 导轨的选型及计算 (16)3．4联轴器选取 (18)3．5轴承选取 (19)第四章滑块1上的重心计算 (20)总结 (22)鸣谢 (22)参考文献 (22)数控龙门三枪H型钢自动火焰切割机摘要:机械技术和以计算机为代表的微电子技术在相互渗透中获得迅速发展，形成了机电一体化技术，本次设计在沿于机电一体化的思想下进行的，其中应用了不小现代机电一代的常用技术，极大地丰富了本次设计的内涵。
设计共分四章，主要内容有：总体方案与机架的设计；传动方案设计；机床零部件设计，其中包括丝杠和电机的计算；重心计算。
本次设计简明扼要，重在实用。
ABSTRACT: A s the penetvating of machanical technology and the micro-electronics which is represented by computer ,they improve quickly at the same time. It form a new technology-mechatronics.This design is on the basis of mechatronics. The design apply many common techmologies about mechatronics,it enrich the content of the design deeply.The design contain four chapters.The main content involve the design of the whole project and the frome structare,the design of driving part,the design of the center of grawing,the design of the parts of the machine tool which contain the design of the thread bar,the caculation of the electromotor.This design is concose but very practical.第一章总体方案与机架的设计1．1总体方案的设计1．功能与技术参数分析由于加工的H型钢三个面都要加工，为了提高工作效率，所以采取三枪同时工作，来缩短工作时间。
便携式数控火焰切割机毕业设计(nxpowerlite)[管理资料]
![便携式数控火焰切割机毕业设计(nxpowerlite)[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/bd49bd8101f69e314232943b.png)
1 引言近年来，由于机械工业飞速发展的需求和国外先进技术的引进，我国切割技术无论在新工艺的开发方面，还是在新能源的利用方面都有了长足的发展。
自动化、半自动化切割技术的发展，使得切割技术可以代替部分机械加工，大大提高了工作效率，还可以提高金属材料的利用率。
它适用于造船工业，重型机械，化工设备，锅炉制造，机车车辆，石油化工等制造行业的高精度钢板热切割的新型自动化设备。
气体火焰切割是热切割中最早被采用和最常用的工艺方法，这种切割方法设备简单、操作方便灵活、投资费用少、切割质量好等特点。
尤其是能够切割各种含曲线形状的零件和大厚度工件等一系列特点使得它自进入工业领域以来一直作为工业生产中切割碳钢和低合金钢的基本方法而被广泛采用。
而数控火焰切割机在此基础上，增加了数控控制系统，是应用计算机数字程序控制的全自动化切割设备。
便携式数控火焰切割机则是在数控火焰切割机的基础上又更进一步的做了改进，使之经济适用性更强，范围更广【1】。
、现状及前景数控氧气切割法是20世纪初发明的。
由于它有独特的优点，例如设备简单、灵活方便、生产率高、切口质量好，特别是能够切割厚度大和形状复杂的零件，从而成为金属加工中一种非常重要的和有效的加工工艺方法，因此在工业上得了相当广泛的应用。
从20世纪70年代以来，数控氧气切割技术在我国得到了巨大发展。
从可以切割的金属材料范围来看，不但可以切割一般的碳素结构钢，用空气等其他离子装置及激光装置也可以很好地切割不锈钢、高合金钢、铜、铝、铜合金、钛和钛合金等。
在切割工艺方面上讲，除了可以进行一般的切断切割外，还形成了叠切割、水下切割、表面气刨、特厚钢材切割和精密切割等其他新的加工工艺，同时也可以用来切割各种形式的焊缝坡口。
在切割设备方面，为了提高火焰切割加工的精度和机械化自动化程度，进而提高切割产品的质量和板材的利用率，而先后创造了多种型式的切割设备，例如：手提式切割机、轻便式半自动切割机、坐标式自动切割机、半自动多向切割机、型钢切割机、多割炬门式切割机、数控火焰切割机及数控火焰等离子切割机。
毕业设计(论文)-龙门数控火焰切割机设计(全套图纸)
理工类毕业设计（论文）模版（此行字体打印时删除）毕业设计（论文）龙门数控火焰切割机设计学院（系）燕山大学里仁学院年级专业05机制2班学生姓名指导教师答辩日期错误!未找到引用源。
全套CAD图纸，加153893706燕山大学本科生毕业设计（论文）摘要本课题所设计的数控火焰切割机是一种中型切割设备，它可以很方便的对金属材料进行直线或曲线切割，可广泛应用于机械、建筑、化工、航天等行业。
首先，本文通过对火焰切割技术及数控火焰切割机的国内外研究现状的分析，对火焰切割机的总体结构进行了设计，整体采用龙门式结构，纵向、横向和垂直三个方向进给运动均选用电动机带动滚珠丝杠传动的开环控制系统。
其次，由于火焰切割机切割工件时无切削力，所以纵向进给运动采用电机直接驱动来完成。
最后，为了加工制造的方便还绘制了切割机的所有零部件和装配体的工程图。
关键词数控火焰切割机，龙门式，结构设计燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractThe CNC flame cutter designed in this topic is intermediate cutting equipment. It can easily cut metal materials with linear or curvilinear drawings and can be widely used in machining, architecture, chemical industry, spaceflight and other industry.Firstly, through the analysis of research actuality about the flame cutting technology and the CNC flame cutting machine at home and abroad the whole structure of the flame cutter is designed in this article. The whole structure uses the gantry structure, the open-loop control systems, using stepping motor to drive ball screws, were chosen at longitudinal, horizontal and vertical directions. Secondly,Since there is no cutting power when the flame cutter cuts work-piece, therefore, the vertical movement is provided by the movement of worktable driven directly by stepping motor.In the end, all the drawings of parts and assembly are protracted in order to facilitate the manufacture.Keywords Numerical control flame cutter, gantry type, Structural design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1．1切割技术的种类及发展 (1)1．2数控火焰切割简介 (2)1．2．1 火焰切割及数控火焰切割技术 (2)1．2．2 国内外数控火焰切割技术的发展 (3)1．2．3 数控火焰切割机的市场及发展 (4)第二章机床总体设计 (7)2．1总体方案的确定 (7)2．2控制及传动系统选用 (8)第三章火焰切割机传动装置设计 (10)3．1螺旋传动 (10)3．1．1 滚珠丝杠副的工作原理及特点 (11)3.1.1.1纵向传动滚珠丝杠、支撑件的设计计算及电机的选择 (14)3.1.1.2横向、垂直向滚珠丝杠、支撑件的设计计算及电机的选择..21 第四章导轨 (32)4．1导轨设计 (32)第五章机床的维护 (47)结论 (50)参考文献 (51)致谢 (53)附录1 (54)附录2 (61)附录3 (69)第1章绪论1.1 切割技术的种类及发展切割是焊接生产备料工序的重要加工方法，包括冷、热两类切割，而热切割又有气体火焰切割、电弧切割、等离子切割和激光切割等各种工艺方法。
龙门式火焰数控切割机
目录第1章绪论 (1)1.1 切割机现状 (1)1.2 本文主要内容 (2)第2章切割机方案设计 (3)2.1 本设计针对切割机设计的主要技术参数 (3)2.2 常见的几种机械传动方式 (3)2.3 各类机床导轨的比较及其分析 (5)2.4 切割机的主体结构 (9)第3章整体结构设计与计算 (10)3.1 滚动直线导轨的选择及计算 (10)3.1.1 滚动直线导轨的特点 (10)3.1.2滚动直线导轨的选择程序及预紧方式 (11)3.1.3 滚动直线导轨有关计算 (12)3.2 滚珠丝杠副的选择 (16)3.2.1 滚珠丝杠副的特点和支承方式 (16)3.2.2 滚珠丝杠副的计算 (17)3.3 步进电动机的选择 (24)3.3.1 步进电机的原理 (24)3.3.2 步进电机相位控制原理 (24)3.3.3 步进电机的选择及相关计算 (25)第4章总结 (28)参考文献 (28)附录1 (29)致谢 (30)第1章绪论1.1 切割机现状在现代金属切割技术中通常采用四种切割方法，薄板(一般8mm以下)切割采用激光切割；中厚板(一般10 mm-30mm)切割采用等离子切割；而30mm以上的厚碳钢板切割通常采用火焰切割，而其它的非金属厚板切割则采用水射流切割。
气割(氧-燃气切割，俗称火焰切割)是利用纯氧在高温中与金属发生放热反应进行分割或分离金属的一种切割方法。
它是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属燃烧并放出热量而实现切割的方法。
切割过程有预热、燃烧、融化与吹出三个部分。
火焰切割机可以根据用户编程来自动切割任意形状的零件，具有效率高、切割质量好、适用范围广、可靠性和稳定性高的特点，火焰切割机以其在厚板切割上的优势在造船、机车车辆制造等工业上得到广泛应用。
火焰切割机是利用燃气配氧气或者汽油配氧气进行金属材料切割的一种切割设备。
主要分为早期的手动切割和半自动切割机,仿形切割机和切割机,随着社会的进步和科技的发展,越来越先进，切割功能也越来越强大。
切割器械的毕业设计
切割器械的毕业设计
简介
本文档旨在介绍一个关于切割器械的毕业设计项目。
该项目将
通过设计和制作一种切割器械来展示毕业生的专业能力和创新思维。
设计目标
该毕业设计的设计目标如下：
1. 设计并制造一种高效、精准的切割器械；
2. 针对特定的切割需求，提供多种切割模式和可调节的切割参数；
3. 保证切割过程安全可靠，降低潜在风险；
4. 结构简洁、易于操作和维护；
5. 满足相关标准和规范。
设计流程
以下是在设计过程中需要遵循的基本步骤：
1. 需求分析：了解用户的切割需求和期望；
2. 概念设计：基于需求分析，提出多个设计方案，并评估其优缺点；
3. 详细设计：选定最佳设计方案并进行详细设计，包括结构设计、电气设计等；
4. 制造与装配：制造所需部件并进行装配；
5. 测试与调试：对切割器械进行测试，确保设计满足要求；
6. 优化与改进：根据测试结果进行优化和改进，进一步提高性能；
7. 文件撰写：撰写毕业设计报告，记录设计过程和实施情况。
预期结果
通过完成该毕业设计项目，预期将获得以下结果：
1. 一种功能完备、性能优越的切割器械；
2. 满足用户需求和切割要求的多种切割模式；
3. 可调节的切割参数，方便用户根据实际情况进行设置；
4. 安全可靠的切割过程，降低使用风险；
5. 合规的设计，符合相关标准和规范。
结论
本文档简要介绍了一个关于切割器械的毕业设计项目。
通过该
项目，毕业生将有机会应用所学知识和技术，设计并制造一种高效、精准的切割器械，满足用户需求和切割要求，展示自己的专业能力
和创新思维。
龙门式数控火焰切割机结构设计(毕业设计论文)
图书分类号：密级：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 CUTTINGMACHINE学生姓名学院名称专业名称指导教师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AbstractThis 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 (II)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 (16)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 (25)4.2.1主要芯片的选取 (25)4.2.2 键盘接口原理 (25)4.3 控制电路设计 (26)4.3.1 使用多片EPROM的扩展电路 (26)4.3.2 89C51主要管脚功能 (27)4.3.3 静态RAM芯片的选用 (27)4.3.4 8155工作方式查询 (28)4.3.5 89C51的存储器及I/O的扩展 (29)4.3.6 8155状态查询 (30)4.3.7 8155内部定时电路 (30)4.3.8 89C51地址分配 (31)4.3.9 8155扩展I/O端口的初始化程序设计 (32)4.4 键盘电路设计 (33)4.4.1键盘功能 (33)4.4.2 键盘程序设计 (33)4.5闪光报警电路 (36)4.6 显示器设计 (36)4.6.1显示器显示方式的选取 (36)4.6.2显示器接口电路 (36)4.7光电隔离电路选用 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载此设计说明书（不包含CAD图纸）。
数控火焰切割机的设计
①熟悉数控火焰切割机的发展历程，特别是近十几年来的龙门式火焰切割机
②熟练掌握火焰切割机机械部分的设计；
③熟练掌握电气控制系统的设计
④掌握单片机的原理及选取方法
⑤能够熟练使用UG，CAD。针对三维UG图，将UG图转换为二维CAD。
⑥熟练使用CAD提供的图层工具。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及（1）实验方案
通过不同的零件的选取与比较，选择最佳方案，以避免设计过程中可能出现的计算结果与设计要求不符的严重情况，再参考国内外类似产品的数据，以避免设计结果难以符合市场需求的后宫。
（2）研究方法
①用UG对产品进行三维设计，仔细观察产品的外观，思考产品的可能缺陷
②在不同的原始数据下，对同一个方案做不同的计算，在不同的零件组成下，比较各个方案的优劣。
2013年3月19日-2013年5月11日：设计方案计算。
2013年5月14日-2013年5月18日：完成零件与装配图。
2013年5月19日-2013年5月20日：毕业论文撰写和修改工作。
预期成果：完成数控火焰切割与三维图的的机械部分与电气控制系统的设计，以及二维图与三维图的成型。
特色或创新之处
①使用UG画图，将三维图转为二维图。
无锡太湖学院
毕业设计（论文）
开题报告
题目：数控火焰切割机的设计
信机系机械工程及自动化专业
学号：
学生姓名：
指导教师：（职称：副教授）
（职称：）
2012年11月28日
课题来源
生活实践
科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）
（1）课题科学意义
在机械加工过程中，经常需要对板材进行切割操作，板材切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、材料浪费大、尺寸误差大、后续加工工作量大，同时往往工作条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。数控切割机切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割的切割质量、效率，减轻操作者的劳动强度。目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。随着现代机械工业的发展，对板材切割加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高，因而数控切割机的发展和提高迫在眉睫。数控火焰切割机作为最常见的切割金属板材的设备，对于它的设计课题符合现代工业发展的要求。
适用于数控火焰切割机设计毕业设计答辩模板共27页
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•Leabharlann 9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
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11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
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图书分类号：密级：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 CUTTINGMACHINE学生姓名学院名称专业名称指导教师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AbstractThis 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, withsingle-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)谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载此设计说明书（不包含CAD图纸）。
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采用数控技术的多点火焰切割机可以同时进行多种切割加工。
龙门式火焰切割机是一种针对大型板材的火焰切割设备。
本课题要求对龙门式火焰切割机的横梁机械机构进行设计，并设计切割头的横移控制系统。
1.1.2 研究范围和技术要求本次设计任务是设计一台单片机（89C51主控芯片）控制火焰切割机床，主要设计对象是横梁及89C51单片机控制切割头的原理图。
单片机对纵、横向进给脉冲当量0.001mm/ pluse。
工作台部件主要构件为滚珠丝杠副、滑动丝杠副、滚动直线导轨副、步进电机等。
设计时应兼顾两方向的安装尺寸和装配工艺。
要求切割头横向移动距离2.5米，其横向最大移动速度0.3米∕秒，且双切割头可以同时做相同或相反移动。
1.2 龙门式火焰切割机的简介和特点1.2.1 简介在机械加工过程中，板材切割常用的方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。
手工切割较为灵活方便，但手工切割的质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工的工作量又大，同时劳动条件非常恶劣，生产效率很低。
半自动切割机中的仿形切割机，切割工件的质量比较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件的切割。
其它类型半自动切割机虽然降低了工人的劳动强度，但其功能比较简单，只适合一些较为规则形状的零件切割。
数控切割相对手动和半自动切割方式来说，可以有效地提高板材切割地效率、切割质量，而且能减轻操作者的劳动强度。
目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还是较为普遍的。
龙门式数控火焰/等离子切割机采用双边驱动，即双切割头，运行稳定，配置好，工作效率很高，可以用于各种异形碳钢、锰钢、不锈钢等金属材料的大、中、小型钢板下料。
还可根据用户的要求配置多把割炬。
见下图1-1图1-1龙门式数控火焰/等离子切割机1.2.2 特点1.横梁：采用方管对焊的结构，具有刚性好，精度高，自重轻，惯量小的特点。
所有的焊接件均采用振动时效去应力处理，有效的防止了结构变形；2.纵、横向驱动：横向导轨则采用了台湾进口的直线式导轨，纵向导轨是由精密加工的特质钢轨制成的，保证了切割机的运行平稳，精度高，且经久耐用，清洁美观；3．纵向驱动架（端架）：两端装有水平的导向轮，可调整其驱动架底部偏心轮对导轨的压紧程度，使整机在运动中能够保持稳定的导向；4．驱动系统选用步进电机和驱动技术，使整机运行平稳，速度变速范围宽，加速时间短；5．简单易用的自动编程系统，使编程不再那么的复杂，轻而易举；6．电气系统具有优良稳定性和超强抗干扰；1.3国内外的现状目前来说切割机应用在金属及非金属行业上，一般来说，非金属行业分得比较细致，比如有切割石材的石材切割机、水切割机、锯齿切割机，切割布料、塑料及化纤制品用的激光切割机、刀片式切割机，切割金属材料的则有火焰切割机（火焰切割机又分数控火焰切割机和手动火焰切割机。
而手动的又有小跑车、半自动、纯手动的；数控的有龙门式数控切割机、悬臂式数控切割机、台式数控切割机、相贯线数控切割机等等）、等离子切割机。
切割成本方面来说，激光切割机是最昂贵的，也是精度和效率最高的一种切割设备，水刀切割机次之，然后就是火焰切割机，等离子切割机是最便宜的。
（见下图1-2）图1-2激光切割机经过了几十年的发展，数控切割机在切割能源和数控控制系统两方面均取得了长足的发展，譬如切割能源已经由单一的火焰能源切割发展为目前的多种能源(火焰、等离子、激光、高压水射流等等)切割方式；数控切割机控制系统已由当初的简单功能、复杂编程和输入方式及自动化程度不高已经发展到具有功能完善的、智能化的、图形化的、网络化的控制方式；驱动系统也从的步进驱动、模拟伺服驱动到今天的全数字式的伺服驱动。
1.4 发展前景随着现代化的机械加工业的发展，人们对切割的质量、精度要求的不断提高，并对生产效率的提高、生产成本的降低、高智能化地自动切割的功能要求也在不断的提升。
数控切割机必须要去适应现代化机械加工发展的要求。
1.数控切割机的发展从现在几种通用的数控切割及应用情况来看，数控火焰切割机的功能及性能已经比较完善了，但是对切割材料有局限性（只能切割碳钢板），其切割速度也慢，生产效率低，适用范围逐渐在缩小，市场不可能有大的增加。
等离子切割机具有切割范围广（可以切割所有的金属材料），切割速度快，工作效率高等特点，未来的发展方向在于等离子的电源技术的提高、数控系统与离子切割配合的问题，比如电源功率的提升就能切割更厚的板材；完善和提高精细等离子技术也能提高切割速度、切面质量和切割精度；通过完善和提高数控系统来实现对等离子切割效率和切割质量的提升。