数控激光切割机工作台机电系统的设计.docVIP

数控激光切割机工作台机电系统设计 数控切割机就是用数字程序驱动机床运动，随着机床运动时，随机配带的切割工具对物体进行切割。这种机电一体化的切割机就称之为数控切割机。 在机械加工过程中，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、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，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。数控切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。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。 目前，我国机械工业钢材使用量已达到3亿吨以上，钢材的切割量非常大；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。因而数控切割机的市场潜力还是很大、市场前景比较乐观。 、经过几十年的发展，数控切割机在切割能源和数控控制系统两方面取得了长足的发展，切割能源已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)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、自动化程度不高发展到具有功能完善、智能化、图形化、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伺服驱动； 数控切割机主要品种包括以下几种：数控火焰切割机，数控等离子切割机，数控激光切割机，数控高压水射流切割机，其它专用特殊切割设备(如数控管材切割机、数控型材切割机、其它非金属专用切割设备等，) 随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。数控切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。 现代工业应用领域中，对精密移动工作台提出了不同的要求。而光纤通信领域的精密移动工作台大多要求是组装式的，由X、Y两个方向的精密移动机构组装成二维精密移动工作台：由X、Y、Z三个方向的精密移动机构组装成三维精密移动工作台等。由于装配件的接触面精度、刚度以及各运动件相对运动都会影响工作台的精度，使得现有的三维精密移动工作台的精度达不到使用要求。为了满足光纤通信领域的使用要求必须设计一个在 三个方向上微调行程为15~20mm、精度在0.003mm内的三维精密移动工作台。 1.结构设计 三维精密移动工作台主要由支撑装置、微位移驱动读数装置、承重及微位移机构、连接装置几部分组成。微位移驱动读数装置、承重及微位移机构的选择和设计对整个产品的设计起着举足轻重的作用。主要是采用螺旋微动装置驱动，分划筒读数装置示数，以及滚动摩擦导轨进行导移。也就是说，整个三维精密移动工作台由支撑装置--底座、底板，微位移驱动读数装置，承重及微位移机构--三维方向上的滑板、导轨，以及连接装置--直角固定块等组成。 我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品 实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50%，库存超过4个月。从1995年九五以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。从2000年8月份的上海数控机床展览会和2001年4月北京国际机床展览会上，也可以看到多品种产品的繁荣景象。但也反映了下列问题： (1)低技术水平的产品竞争激烈，互相靠压价促销； (2)高技术水平、全功能产品主要靠进口； (3)配套的高质量功能部件、数控系统附件主要靠进口； (4)应用技术水平较低，联网技术没有完全推广使用； (5)自行开发能力较差，相对有较高技术水平的产品主要靠引进图纸、合资生产或进口件组装。 当今世界工业国家数控机床的拥有量反映了这个国家的经济能力和国防实力。目前我国是全世界机床拥有量最多的国家(近300万台)，但我们的机床数控化率仅达到1.9%左右，这与西方工业国家一般能达到20%的差距太大。日本不到80万台的机床却有近10倍于我国的制造能力。数控化率低，已有数控机床利用率、开动率低，这是发展我国21世纪制造业必须首先解决的最主要问题。每年我们国产全功能数控机床3000~4000台，日本1年产5万多台数控机床，每年我们花十几亿美元进口7000~9000台数控机床，即使这样我国制造业也很难把行业