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数控
十字
设计
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邵 阳 学 院毕业设计（论文）开题报告书课题名称 数 控 十 字 滑 台 的 设 计 学生姓名 罗 文 学 号 0340717005 院（系）、专业 机 械 与 能 源 工 程 系 指导教师 张 桂 菊 2007年02月28日一、课题的来源、目的意义（包括应用前景）、国内外现状（1）课题的来源：随着制造业的发展，人们深刻的感受到数控机床在生产中的地位是越来越重要，虽然近几年我国组合机床的技术在不断的发展，然而组合机床通用部件中的大型滑台，至今仍主要是单坐标的滑台。我们在对一些XY工作台的研究调查中发现目前的简易数控控制系统基本上是基于普通单片机，显示为LED数码管的系统，操作很不方便而且通用性不强。为此，本课题此基础上设计了通用的2轴半数控控制器。其基本思想是采用最新的微处理技术和集成电路技术，提高系统集成度，从而提高可靠性，降低成本，减小体积。它具有良好的人机交互界面，满足一般2轴半数控系统的需要。（XY工作台是指能分别沿着X向和Y向移动的工作台）（2）目的意义：本文通过对XY工作台的机械系统、控制系统及接口电路的设计，阐述了机电一体化系统设计中的共性和关键的技术。该数控十字滑台可灵活用于铣床和钻床的数控改造，而且改造简单方便，技术难度不大，可广泛应用。（3）国内外现状：从上世纪80年代起，机床制造业的发展虽有起伏，但对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。经过“九五”数控车床和加工中心（包括数控铣床）的产业化生产基地的形成，所生产的中档普及型数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中、高档数控机床方面，与国外一些先进产品相比，仍存在较大差距，这是由于欧美日等先进工业国家于80年代先后完成了数控机床产业进程，其中一些著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发，引导着数控机床技术发展，如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工业高速数控铣床的发展，日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发，以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高效复合加工的推进等等。相比之下，我国大部分数控机床产品在技术上都处于跟踪阶段。基于这一现实，为了加速振兴我国的机床制造业，当前宜加强如下五方面的研究和发展工作：(1)以高速化为先导，提高数控机床的综合性能。(2)加快数控机床向高效柔性化和高精化发展的步伐，推进mm级精度机床工程的规划和实施。(3)加强发展多功能复合加工的数控机床来提高单件和中小批量生产的加工精度和高效柔性化。(4)对于中大批量生产、发展快速重组制造系统(Rapidly Reconfigurable Manufacturing System简称RRMS)和可重构机床(Reconfigurable Machine Tool简称RMT)将是一个合理的解决方案。(5)发展网络制造单元以适应数字化企业的构建。二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施（1）主要内容：随着制造业的发展，人们深刻的感受到数控机床在生产中的地位是越来越重要，虽然近几年我国组合机床的技术在不断的发展，然而组合机床通用部件中的大型滑台，至今仍主要是单坐标的滑台。本课题设计以单片机作为控制系统的X-Y型工作台（XY工作台是指能分别沿着X向和Y向移动的工作台）。通过对X-Y型工作台机械结构设计和控制电路接口的设计，阐述了机电一体化设计中的共性和关键技术。 （2）工程技术方案及措施：机械传动方面，设计时仍采用的传统方式。一轴配备一对减速齿轮，选滚珠螺母副，轴承支撑。结构虽然简单，但可以满足强度各方面的要求，而且所有零部件价格便宜订购方便,这样就减小了生产的难度。 由于在设计要求中明确指出此工作台为数控装置，有独立的数控操作和控制系统，这就对工作台运动的控制提出了要求，在设计时优先选择步进电机作为动力源，采用单片机控制，这样就能满足设计所提出的要求。 该数控十字滑台可灵活用于铣床和钻床的数控改造，而且改造简单方便，技术难度不大，可广泛应用。三、现有基础和具备的条件控制工程实验室：实验楼215室，主要仪器： PT数控转台1台，XY轴步进数控工作1台，四轴运动控制平台2台，液压PLC控制系统，机械手控制系统，D/A和A/D转换系统，MCS-51主机板1套，直流数字安培表，直流数字毫安表，指针式交流电流表。提供中国期刊网、提供超星数字图书馆有关图书，万芳数据资源库，读秀知识库，CNKI数据资源系统。四、总的工作任务，进度安排以及预期结果工作任务和预期结果：本文通过对XY工作台的机械系统、控制系统及接口电路的设计，了解机电一体化系统设计中的共性和关键的技术。进度安排：2006.12.20 12.31：选定课题题目交给指导老师，通过老师综合分析和思考后，最后确定论文题目。2007.2.20 2.28： 根据指导老师下达的毕业论文任务书，确定论文的主要内容并写好开题报告，交给指导老师。2007.3.1 3.5： 根据设计任务书并查阅相关资料，确定设计方案。2007.3.6 5.16： 在现有基础条件下，定期和指导老师联系，进行课题论文的编写，完成初稿。2007.5.16 5.22： 根据指导老师的修改意见修改论文，并根据标准的论文格式打印除论文修改稿， 并于22前交给指导老师。2007.5.23 5.28： 通过指导老师
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