1、300X400 数控激光切割机的设计摘 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 .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
2、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，结构，设计ABSTRACTLaser 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
3、has been playing an important role in Chinas 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 intensit
4、y 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 motors controlling program. Key words CNC, laser cutting machine too
5、ls, architecture, design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0.001mm/ 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。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
6、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。主要设计参数及依据本设计的 XY 工作台的参数定为：工作台行程：横向 320mm，纵向 450mm工作台最大尺寸（长 宽 高）：1100900300mm工作台最大承载重量：120Kg脉冲当量：0.001mm/pluse进给速度：60 平方毫米/min表面粗糙度：0.81.6设计寿命：15 年 目 录 字摘 要 ABSTRACT 1 绪论 11.1 课题背景 11.2 现实意义 11.3 设计任务 11.4 总体设计方案分析 22 机械部分 XY 工作台及 Z 轴的基本结构设计 42.1 XY 工作台的设计 42.1.1 主要设计参数及
7、依据 42.1.2 XY 工作台部件进给系统受力分析 42.1.3 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 53 滚珠丝杠传动系统的设计计算 63.1 强度计算 63.2 滚珠丝杠副的传动效率 64 直线滚动导轨的选型 85 步进电机及其传动机构的确定 95.1 步进电机的选用 95.1.1 脉冲当量和步距角 95.1.2 步进电机上起动力矩的近似计算 95.1.3 确定步进电机最高工作频率 105.2 齿轮传动机构的确定 10 5.2.1 传动比的确定 105.2.2 齿轮结构主要参数的确定 115.3 步进电机惯性负载的计算 116 传动系统刚度的讨论 136.
8、1 根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度 136.2 根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度 137 消隙方法与预紧 157.1 消隙方法 157.1.1 偏心轴套调整法 157.1.2 锥度齿轮调整法 167.1.3 双片齿轮错齿调整法 167.2 预紧 178 数控系统设计 188.1 确定机床控制系统方案 188.2 主要芯片配置 188.2.1 主要芯片选择 188.2.2 主要管脚功能 188.2.3 EPROM 的选用 198.2.4 RAM 的选用 208.2.5 89C51 存储器及 I/O 的扩展 208.2.6 8155 工作方式查询 21 8.2.7 状态查询
9、228.2.8 8155 定时功能 228.2.9 芯片地址分配 238.3 键盘设计 248.3.1 键盘定义及功能 248.3.2 键盘程序设计 248.4 显示器设计 288.4.1 显示器显示方式的选用 288.4.2 显示器接口 298.4.3 8155 扩展 I/O 端口的初始化 298.5 插补原理 308.6 光电隔离电路 318.7 越界报警电路 318.8 总体程序控制 328.8.1 流程图 328.8.2 总程序 329 步进电机接口电路及驱动 34结 论 38参考文献 39致 谢 40 摘要 随着社会的不断发展，人们对工作环境的要求越来越高，各种建筑鳞次栉比，为了满足
10、工作的需要以及生活的享受，近年来，冷水机组发展迅速，产品越来越多，型号越来越复杂，能效比越来越高，机组的技术含量也不断提高。于是为了了解螺杆式及离心式冷水机组的工作性能，特对现单位的螺杆式及离心式冷水机组进行了研究，研究的对象是机组的终端，包括机组的运行调节和机组的性能测试，研究采用的方法是各参数人工调节和自动调节相结合。人工调节通过调节控制器面板上的设定参数，自动调节通过一流的数据采集仪器进行参数监控。螺杆式及离心式冷水机组的性能好坏与其参数息息相关，各个参数之间存在关联性，运行调节可先稳定其中的某个参数，后再调节其他参数。试验的结果生成报告作为机组合格与否的重要指标，并且可以通过测试可以使
11、机组的性能达到客户的要求。对每项工作运行调节的参数留存，以供设计新产品的需要。关键词 螺杆式冷水机组 离心式冷水机组 性能测试 操作规程测试要求： 1、机组制冷量大于 95%设计值2、机组耗功小于 105%设计值 3、冷冻水、冷却水水温与设计值偏差不超过 0.3 摄氏度4、在测试模拟工况下完成机组性能测试 设计方案a) 参考相关资料了解测试台操作规程；b) 参考相关资料了解螺杆式冷水机组性能测试的操作方法；c) 参考相关资料了解离心式冷水机组性能测试的操作方法；d) 了解哪些参数的变化会对机组的性能参数产生影响并造成哪些故障；e) 了解测试台系统的结构原理；f) 了解测试台回氟装置的基本原理；
12、g) 通过 a,b,c 整理出冷水机组操作规程规范； h) 作出系统原理图及回氟装置原理图；i) 英文翻译。一、性能试验台操作规程1.测试台测试范围1.1 机组性能测试范围制冷量：527kW2285kW(150TR650RT)水流量：机组冷冻水流量范围：90450m3 hr ，机组冷却水流量范围：115710m3hr。1.2 电量测试范围电压：380415V ，频率为 50Hz。1.3 试验方法性能试验的测量方法采用液体载冷剂量热法进行测定和计算，通过对冷冻水流量与进出口温度的测量计算出制冷量。 Qn=Cqm(tlt2)+Qc式中：Qn 机组净制冷量；qm冷水质量流量；C平均温度下水的比热；Q
13、c干式蒸发器环境传入机组冷水侧的热量修正项；tl蒸发器冷冻水进水温度， ；t2蒸发器冷冻水出口温度，。校核试验采用机组热平衡法，通过测量排给冷却水热量与机组功率的测量计算出机组的净制冷量：Qn=Qi+Qii-P式中：Qn 机组净制冷量 (W)；Qi排给冷却水的总热量；Qii冷凝器以及压缩机的总散热量；P 压缩机，油泵功率之和。 校核试验与主要试验的试验结果之间的偏差应在5以内，并以主要试验的测量结果为计算依据。1.4 测量仪表和测量规定测量用仪表应在有效使用期内，计量部门应根据不同的要求定期对仪表进行校正并保存好校正合格证明。1.5 测量仪表与精度冷冻水流量计：电磁流量计，精度等级高于 1，位
14、于水泵出口主管路，并确保流量计上游直段长度大于 4 倍管径，下游直段大于 2 倍管径。并便于定期校验拆装要求。型号为LDG-150S，配 LDZ 磁流转换器一台 冷却水流量计：电磁流量计，精度等级高于 1，位于水泵出口主管路，并确保流量计上游直段长度大于 4 倍管径，下游直段大于 2 倍管径。并便于定期校验拆装要求。型号为LDC,-150S，配 LDZ 磁流转换器一台冷冻水和冷却水进出口等温度测量采用的四线制 PTi00 铂电阻传感器 (RTD)，型号为ROSEMOUNT，部件号为 0078N01N00N060，精度等级高于 005C。其他机组用或其他温度测量用 TC 精度等级为 025C数字
15、功率计用于测量电流、电压、功率因数、功率。其型号为 WTl30，规格及精度要求为：连续电压输入：RMS 值为 1000V连续电流输入：RMS 值为 20A精度 02 压差表：用于测量机组水压降，精度要求 1%以上。电流互感器：用于电流的测量，精度要求 02以上。 噪声计：用于测量机组的噪声，精度要求为 1 级。 注意：所有测试软件中的温度传感器标定公式是和每一支 RTD 一一对应的，不可以随意调换温度传感器所在的接线位置或改动测试软件中的计算公式，测试操作人员与计量人员如发现热平衡不好或仪器仪表偏差超出精度允许的范围，应及时与测试工程师联系。温度传感器的编号与对应的位置见测试台温度传感器规定
16、1。目录 字1.前言- -2.毕业设计任务书-3.设计说明书摘要及关键词-IV4.设计方案- 15.毕业设计说明书-26.英文翻译-33 7.小结-478.参考文献-48 摘要： 现代机械加工行业发生着深刻的结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为相关企业生存和发展的必要条件。动力装置行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展。在新经济时代，这一行业呈现了新的发展趋势，由此对其动力装置的质量、性能产生了新的变化。输出轴作为动力装置的主要零件，工艺工装的设计与改良直接影响着其质量与性能。本文首先介绍了输出轴的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后对第 7
17、0 道工序和第 80 道工序进行了。关键词：工艺分析 工艺规程设计 夹具设计The design of the output shaft technical frockAbstract The modern machine-finishing profession is having the profound constitutive change, the craft work clothes design and the Improvement has become the correlation enterprise survival and the development essent
18、ial condition. The power unit profession takes a tradition but the rich vigor profession, in the recent several years has obtained the development which progresses by leaps and bounds. In the new economical time, this profession has presented the recent development tendency, from this to its power u
19、nit quality; the performance has had the new change. The output shaft took the power unit the major parts, the craft work clothes design and the improvement directly is affecting its quality and the performance. This article first introduced the output shaft function and the craft analysis, next the
20、 definite semi finished materials size, then has carried on the technological process design, finally has carried on the jig design to the 70th working procedure and the 80th working procedure.(毕业设计网 ) 目 录引言5第一章 零件的分析71.1 零件的作用71.2 零件的工艺分析7第二章确定毛坯，画毛坯图 8第三章 工艺规程设计 11 3.1 定位基准的选择123.2 制定工艺路线123.3 选择加
21、工设备及刀，夹，量具133.4 加工工序设计13第四章 夹具设计15 4.1 夹具设计方案154.1 第 1 套夹具设计164.2 第2 套夹具设计16结论18致谢19参考文献21(毕业设计网 ) 参考文献1、 机械制造技术-黄鹤汀、吴善云主编2、 机械制造工艺学- 郑修本主编3、 机床夹具设计手册-徐鸿本主编4、 机床夹具设计图册 -孟宪栋、刘彤安主编5机械加工工艺人员手册-赵如福主编 摘要：介绍了以可编程序控制器，模拟量输入模块，COM 口 232 无协议通信模块和触摸屏面板为组合处理单元的配料称重控制系统的组成原理，给出了系统的主要程序设计流程。实践表明：该系统运行正确可靠且具有硬件结构
22、简单和成本低廉的特点。控制模式：称重传感器、信号变送器控制器执行器配方；控制器是上位机程序PLC 程序,执行器是指电磁阀和电动机电磁离合器等等。 关键词：配料, 称重，可编程序控制器主要功能设计：（1）具有断电保护功能：如果在加料过程中出现断电情况，则应保护现场，一旦来电后先显示提示画面等待按键，如果是停止键，则清除断电保护状态，返回初始工作状态；如果是暂停键，则恢复断电时的工作状态继续工作； （2）设置“自动”和“手动”两种工作方式：“手动”工作是单独完成某个控制环节，如单独“加料” ，单独“搅拌”和单独“放料” ，它允许用“暂停/继续”键进行暂停，允许在暂停状态修改参数；“自动”工作是完成
23、一个完整的循环控制周期，它包括加料、搅拌、放料等环节， “自动”操作时只允许“暂停/继续”键有效，各 “手动”键无效，且不能修改参数；（3）具有立即停止功能：当“停止”键有效时，任何控制过程中将停止并返回到重量显示状态；（4）具有置零功能：在称重状态下按“置零”键，可使显示值回零，如果超过置零范围则不能置零并显示出错信息；（5）具有去皮功能：在称重状态下按“去皮”键可将显示重量作为皮重扣除，再按一次“去皮”键将恢复原来的显示重量。毕业设计说明书目录1 引言 202 方案论证2121 方案一：21 3 各电路设计和论证 2431 电源电路设计和论证24311 机械部分 24312 方案二 274
24、. 软件设计 2941 程序流程29(毕业设计) 411 系统主程序流程图 2942 主程序梯形图 30421 主程序指令表305. 附录346参考文献39 摘 要本说明书以 500KV 变电站设计为例，论述了电力系统工程中变电站部分设计（一次部分）的全过程。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后对负荷资料进行分析，从安全、经济及可靠性方面综合考虑，确定了 500KV，220KV，35KV 的主接线方案。再通过短路电流计算和设备动、热稳定校验，确定主要电气设备型号及参数，避雷器的设计方案，电气总平面及配电装置断面的设计方案，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。限于毕业设计的具体要求和设计时间
25、的限制，本毕业设计只对变电站电气一次部分做了较为详细的理论设计，而对其电气二次部分并没有涉及，这有待于在今后的学习和工作中进行研究。关键词：变电站 短路电流 500kv500kv Substation DesignAbstractThe statement about the Yu Lin Li Shan 500kv transformer substation design, discussed some electrical transformer stations design (one part) in power systems engineering of the entire p
26、rocess. Form load growth illustrates the need to built them ,and then through load data analysis from security,economic and reliability taken into account to determine the 500KV,220KV,35KV of main wring design .Through short circuit current calculations, check electrical equipment moving and thermal
27、 stability, set the main electrical equipment models and the parameters, degsin the lighting arrester, design general electric graphic and distribution devices flood. Lastly,completed substation design in power system. Limited to the specific design requirements and design time of constraints, The d
28、esign only is a part of the electrical transformer stations, and its second part did not involve, which research it in future study and work. KEY WORDS: Substation, Short circuit currents , 500kv. 目 录 字摘 要 IIIABSTRACT IV第一章 前言 - 1 -1.1 变电站设计目的及意义 - 1 -1.2 变电站的主要技术特点 - 1 -第二章 负荷统计及计算 - 3 -2.1 负荷统计 - 3 -2.2 变电所主变压器台数和容量的选择 - 4 -2.3 主接线的设计 - 7 -2.3.1 主接线设计的原则 - 7 -
