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还不足以弥补其价格异常昂贵，切割费用高等问题，目前相对来说，仅适用于加工精度要求极高的各别特种行业。
（4）数控高压水射流切割机：可以切削任何材料，且切削精度高，没有热变形，对于环境上，同样具有环保的特点。但是问题在于，它的切削速度上很慢，效率不高，切削的费用大。
（5）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，）
二、数控切割机按结构分类包括以下几种：
（1）龙门式数控切割机：传统的龙门式机床结构，具有大中型机床双立柱底架横梁座的立式结构，行走作业路程长，横向与纵向跨距大，适合用于加工大型板材。
（2）便携式数控切割机：从半自动小车式切割机逐步发展演变而来，在小车式切割机的基础上，添加了数控系统和相关传动装置，但外形上基本没有太大改进，其类数控切割机成本小，结构简洁轻巧，能够适应各种中小型板材的加工。
（3）悬臂式数控切割机：传统普遍的机械结构，由单底座和横梁的一端相连接，割枪在横梁上单向移动作业，此种切割机作为典型老式结构切割机，适用于中小型板材加工。
（4）台式数控切割机：从雕刻机发展演变而来，外形上类似于在其工作台上再加了一台小型龙门式切割机，此种切割机在切割薄板上有很大优势，因此被广泛应用于汽车的钣金行业与广告行业。
（5）相贯线数控切割机：此种切割机属于专用切割机，有着特殊的结构，专用于切割各种管材以及圆柱型材，由于其专用切割条件，使得目前国内对此种切割机的需求量不大，同时造成其生产厂家不多。
1.2 数控切割机现状
手工切割特点：切割灵活方便，但切割质量差，材料利用率小，尺寸误差大。半自动切割机：虽然可以避免手工切割造成的不足，但由于切割模具，不适合单件、小批量生产。数控切割机相对其它两种，能够提高切割效率及质量，同时减少操作者的劳动强度。虽然如此，但由于产品价格及工厂规模上，使用手工切割和半自动切割方式的厂子依旧普遍存在。
数控切割机经过几十年的发展，目前其在切割能源和数控控制系统两个方面取得了巨大的进展，切割能源已由早先的单一火焰能源切割逐步发展为目前的火焰、等离子、激光、高压水射流的多种能源切割方式；数控切割机的数控控制系统已由最初的单一功能、繁琐的编程和输入方式、较低的自动化程度发展到现如今具有完善的功能、人性智能化、图形化，网络化的控制系统方式； 驱动系统也从最初的步进式驱动与模拟伺服驱动到目前的全数字式伺服驱动。
目前，我国机械工业的钢材使用量已经突破3亿吨，从此可见，钢材的切割量之大；
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如今现代机械工业的空前发展速度，旧式切割机正在逐渐满足不了所要求产品的质量，并且工作效率也将得到很大的考验。因此，目前来说数控切割机的市场潜力很是巨大、市场前景相当乐观。
1.3 数控切割机发展趋势
从各类型数控切割机的应用范围来看，我国对数控切割机生产的技术水平与整机性能上，都已取得了历史性的进步，正在扎实的走向国际前端科技水平，逐步提高其市场竞争率与市场占有率。在我国科技实力不断的提升的今天，我国一些数控切割产品已悄然走向世界前端，并形成了自己独有的优势特点，实现了高自动化，多功能化，高可靠性的特点。在一些产品技术性能方面，甚至超越了国外的产品。
随着我过制造业，生产工业的速度崛起，全自动化，智能化，人性化的产品已成为设计产品中主流设计因素，新型科技化产品将逐步取代旧有的老式传统机械。这将大幅度提升我国工业领域水平与生产效率。因此，对于切割机来说，更自动化，性能更优越的数控切割机将会慢慢登上切割机领域的大舞台
1.4龙门式数控切割机进给运动系统设计的目的及意义
该型切割机整体结构为龙门式，横向跨度分为：三米、四米、五米、六米、八米等多种规格，驱动方式全部采用双边驱动，工作效率较高、工作稳定运行平稳，配置合理，适用用于各种碳钢、锰钢，不锈钢等金属材料的各种型号钢板下料。对于有不同特殊需求的用户，也可以给予该切割机配置多把割炬，或者进一步更改为可以同时异型切割与直条切割两用的切割方式，另外还可以配置电容或等离子的自动调高系统。
通过调查了解国内龙门式数控切割机的发展水平，与未来发展趋势，针对目前数控切割机的主要问题做出优化改进，使我国切割机产业能够生产出更多元化，更具有市场竞争力的新一代数控切割机产品，能够更好的改进龙门式数控切割机，使其在作业时更人性化，更经济化，更智能化。
通过调查了解，目前国内切割机生产制造领域主要存在的问题有：
(1) 自动化程度不高，一些驱动装置没有采用饲服电机驱动方式驱动，并且没有调速系统，整个切割机全程只能以同一个速度运行，不能达到变速目的，无法对它进行控制更改；
(2) 整体运动系统结构复杂，在整个传动装置中，均为两个自由度的传动，其传动方向为：升降台和X方向传动。在现有产品中，其纵向升降装置结构非常复杂，对加工制造有着很大的障碍，也使得升降台的整体重量过大，加大了横梁的负重，使整个切割机显得笨重，不灵活；
(3) 切割精度不易保持，目前我国的产品与国外的产品的调整精度相比较，仍存在一些差距，并且大部分切割机仍离不开人工操作，精度不能够保证的很标准，突出表现在不标准的曲线切割，精度误差会明显加大。
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(4) 通用性能不理想，很多切割机因为没有配用编程控制，使得其切割的实际有效范围受到很大的影响，这些龙门式切割机对于任意曲线的切割，更加显得力不从心；
(5) 成本较高，在选择材料和外购产品中，没能优化设计，造成整机的制造成本偏高，对于其在市场占有率上的普及有着较为负面的影响。
针对以上问题，进行系统优化设计，进一步改进进给运动系统，设计出相对来说，性能更优越的龙门数控式切割机。
本次设计，要完成的主要性能设计：
(1)安全可靠能够平稳作业，在单割炬升降轴外设置耐热防尘罩，升降导向采取圆柱导轨导向，并且装有自定位系统，能够起到上下行程自位开关安全的作用，从而保证它的使用寿命。
(2) 运动系统整体结构更合理 整体的运动系统结构经过全部的退火和喷丸后，再经油漆处理，机架导轨则采取高频淬火，经过磨削镶嵌完成，具有良好的刚性，较高的精度，整体结构较为稳定等优点；
(3) 切割质量较高，拥有恒定的速度与割缝的补偿能力，所以提高了本切割机的切割精度高，切割质量得到提高；
(4) 易于操控，自动化程度比较高，通过数控控制来达到全部切割过程的自动化控制； (5) 有较高的精度，本切割机采用的是单边驱动，大车架重量大幅减轻，同时有良好的精度，拥有稳定优良的动态性能。纵向驱动系统和横向驱动系统所采用的是直流饲服电机驱动和精密齿轮与齿条无间隙啮合的传动，同时拥有高精度编码器的反馈功能，进而保证了切割机作业时的运行精度。
对于龙门数控切割机来说，它的运动主要包括四个方面：枪架升降台的横向移动 (X方向传动)；枪架升降台的升降上下移动(Y方向传动)；整体切割机的纵向移动(Z方向传动)；切割机的枪体预定运动。
本次设计研究的范围为X方向，Y方向上和Z方向上的三向传动，进行分区域分别设计枪架升降台横向移动(X方向传动)和升降台的升降上下移动(Y方向传动)以及Z方向上整体的进给运动，采用所学过的运动合成的原理，在其枪架的行程范围内能够在垂直平面上运动到任一点，就能达到切割多种曲线的目的，具有较大的柔性。
在本次设计过程中，主要是进行对目前切割机的传动系统进行改进优化，完善局部性能，使其功能得以全面充分的发挥，尽可能的提高本产品的经济性。
在产品综合性能上，不仅要满足所需的加工精度要求，从而符合国标标准，并且要有足够的工作可靠性，简洁方便的操作有点。
在切割机的经济性上，要求所选材料在能够满足条件的前提上，尽可能选择成本低廉的材料或成品，使其既能保证产品安全性，工作寿命，同时能够降低生产成本。
本课题主要是要能够掌握龙门式数控切割机的组成与结构、进给运动系统装置以及执行装置，进一步对龙门式数控切割机枪架的横向移动（X方向）和垂直方向升降的传动（Y方向）以及Z方向整体进给运动的设计，同时完成进给运动系统的装配图与零件图的软件
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绘制（AutoCAD）设计。
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2 进给运动系统装置方案的设计
2.1 龙门式数控切割机整体方案设计
本节将详细对龙门式数控切割机整体进行方向确定，全局性的设计。
2.1.1数控切割机进给运动系统
数控切割机进给运动系统，需要对进给运动的位置和进给运动速度两个方面，同时达成自动控制的目的，相比较于普通机床，要求数控切割机的进给系统能够较高的定位，有足够的定位精度并且有良好的动态响应能力。一个标准的数控机床其闭环控制进给系统，一般由位置比较系统放大单元组件、驱动单元组件，机械传动系统装置及检测反馈元件等几部分组成。龙门式数控切割机的机械传动系统装置是指将驱动源的旋转运动转变成工作台的直线运动的整体的机械传动链，其中有减速装置、转动变移动方向用途的丝杠螺母副及导向单元元件等。为了能够保证数控机床的进给运动系统的传动精度，灵敏度和稳定的工作性能（稳定性），对于机械部分的设计要求能够尽可能的消除配合间的间隙，减少运动件与导向件的摩擦，减少运动惯量，提高传动精度和刚度。同时，进给运动系统的负载变化范围较大，响应特性要求灵敏，因此要求刚度与惯量的匹配都必须高度严格。
为了达到以上要求，数控机床通常采取低摩擦的传动副。对保证加工精度的传动元件，采用正确的预紧方式、合理的支承形式用来改善传动系统的刚度；运用最佳传动比原则，来选择最佳降速比，从而提高机床的精度，同时使系统传递到驱动轴上的惯量尽量减少。
2.1.2 电动机和丝杠之间的联接方式
数控切割机进给驱动对以下特性有着严格较高的要求，其中包括：位置精度、快速响应特性；通常还要要求能够达到无极调速。步进式电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机，此三种电机均能实现进给驱动，但效率与经济性的影响，三者分别运用于不同领域。目前，步进式电动机虽然控制容易，成本低廉，但其失步会引起控制误差，并且转速有限，所以这里不予考虑。直流伺服电机性能优越，易平滑调速，过载能力较强，热动和制动的转矩较大，已在国内得到广泛使用。交流伺服电动机为较理想驱动元件，维护工作比直流伺服电动机简单易行，相比直流伺服电动机但控制速度繁琐，不容易大范围调节速度，很难达到无级变速效果。当运用不同种类的驱动元件时，数控机床的进给机构也有所不同。电动机和丝杠间的联接大致分为三种形式，如图2-1所示:
(1) 通过齿轮传动联接的进给运动
数控机床的机械进给装置中通常使用齿轮传动副来完成预期的降速比要求，如图2-1a所示。由于齿轮在生产制造中达不到严格的理想齿面的技术要求，必须要留有适当的齿侧间隙，才能够进行正常的工作运转，与此同时齿侧间隙同样会引起进给运动系统中
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