文档介绍：目录
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT…………………………………………………………………………………… Ⅱ
1 绪论 1
1
1
1
2
2 机械部分XY工作台及Z轴的基本结构设计 4
XY工作台的设计 4
4
XY工作台部件进给系统受力分析 4
4
Z轴随动系统设计 5
3 滚珠丝杠传动系统的设计计算 6
强度计算 6
滚珠丝杠副的传动效率 6
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
步进电机的选用 9
脉冲当量和步距角 9
9
10
10
10
11
11
6 传动系统刚度的讨论 13
根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度 13
13
7 消隙方法与预紧 15
15
15
16
16
17
8 数控系统设计 18
确定机床控制系统方案 18
主要芯片配置 18
18
主要管脚功能 18
EPROM的选用 19
RAM的选用 20
89C51存储器及I/O的扩展 20
8155工作方式查询 21
22
8155定时功能 22
芯片地址分配 23
键盘设计 24
24
键盘程序设计 24
显示器设计 28
28
29
8155扩展I/O端口的初始化 29
插补原理 30
31
31
32
32
32
9 步进电机接口电路及驱动 34
结论 38
参考文献 39
致谢 40
1 绪论

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。“十五”的主要工作是促进激光加工产业的发展,保持激光器年产值20%的平均增长率,实现年产值200亿元以上;在工业生产应用中普及和推广加工技术,重点完成电子、汽车、钢铁、石油、造船、航空等传统工业应用激光技术进行改造的示范工程;为信息、材料、生物、能源、空间、海洋等六大高科技领域提供崭新的激光设备和仪器。
数控化和综合化把激光器与计算机数控技术、先进的光学系统以及高精度和自动化的工件定位相结合,形成研制和生产加工中心,已成为激光加工发展的一个重要趋势。

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。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。

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