机电一体化毕业设计论文
机电一体化毕业论文范文 (3)
机电一体化毕业论文范文引言机电一体化是近年来发展迅速的跨学科综合领域，它将机械工程和电气工程相结合，通过机械设备与电气系统的协同作用，实现了生产自动化和智能化。
本文将就机电一体化技术在制造业中的应用进行探讨，并分析其对企业效益、产品质量和竞争力的影响。
1. 机电一体化技术的发展与应用1.1 机电一体化技术的概念与特点机电一体化技术是指将机械和电气两大学科的理论与方法相结合，通过设计和开发集机械结构、传感器、执行器和控制系统为一体的综合性产品或设备。
其特点是能够实现物理力转换与信息传递的一体化，从而提高机械设备的自动化程度和智能化水平。
1.2 机电一体化技术在制造业中的应用机电一体化技术在制造业中的应用广泛，涉及到机械设备、自动化生产线、工业机器人等领域。
例如，在汽车制造业中，机电一体化技术可以实现汽车生产线的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量；在工业机器人领域，机电一体化技术可以实现机器人的精确控制和协作操作，提高生产线的灵活性和适应性。
2. 机电一体化对企业效益的影响2.1 提高生产效率机电一体化技术能够实现机械设备的自动化控制和智能化操作，从而提高生产线的生产效率。
通过引入自动化设备和智能控制系统，可以减少人力投入，降低生产成本，提高生产效率和产能。
2.2 降低故障率机电一体化技术能够实时监测机械设备的工作状态和运行参数，通过智能控制算法进行故障预测和诊断，及时进行维修和保养，有效降低故障率和停机时间，提高设备的可靠性和稳定性。
2.3 提高产品质量机电一体化技术通过精确控制和协同作用，可以提高产品的生产精度和一致性。
通过自动化设备和智能控制系统的应用，可以有效控制生产过程中的各个环节，避免人为误操作和生产差错，提高产品质量和合格率。
3. 机电一体化对产品竞争力的影响3.1 提高产品创新能力机电一体化技术的应用可以提高企业的产品设计和开发能力，开发出更加智能化、功能更强大的产品。
通过机械与电气的有机结合，可以实现产品功能的拓展和创新，提高产品的市场竞争力。
机电一体化毕业论文优秀范文
机电一体化毕业论文优秀范文机电一体化技术专业培养德、智、体、美全面发展，具有创业、创新精神和良好职业道德的高等专门人才，掌握机械技术和电气技术的基础理论和专业知识;具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练进行机电一体化产品和设备的应用、维护、安装、调试、销售及管理的第一线高等技术应用型人才。
机电一体化毕业论文优秀范文一：摘要：随着经济的发展和社会的进步，建筑工程项目不断增多，机电安装是建筑工程中的重要组成部分，作为现代安装施工企业运营的重要环节，建筑机电安装工程的施工技术及质量控制对于机电设备的正常运转起到关键作用。
在当前建筑机电安装行业不断发展完善的过程中，安装企业要提高自己的竞争优势，就必须加强管理，不断改进施工技术，强化质量控制与管理，以确保设备的质量安全，为安装设备的正常运行提供保障。
关键词：建筑机电;问题;控制;安装工程施工引言建筑机电安装工程一般规模较大，施工复杂，对于安装技术要求较高，因此，需要加强对建筑机电安装工程施工问题进行控制。
在机电安装过程中，施工技术和设备要求较高等因素常常影响施工质量，致使机电工程施工难度较大。
如何在安装过程中进行动态控制，保证施工质量，获取更大的经济效益是摆在工程实施面前的重大课题。
一、建筑机电安装施工中存在的问题分析1.1操作流程不规范建筑机电安装工程的专业性较强，为了保证施工质量和工作人员的安全，必须按照操作流程进行，但是，实际工作中，工作人员的操作却没有遵循规范。
据调查，目前在施工现场，80%以上的施工人员是入城打工的农民工。
他们所接受的教育水平有限，没有受过专业的技能培训，尤其是对相关的专业知识不了解，更不要说使用较先进科学技术和机电设备，因此在现场中存在重大的安全隐患，对建筑工程质量的可靠性也存在一定问题。
1.2设计深度不足，设备可用性差随着科学技术的进步，我国的机电设备型号和种类不断丰富，国家不可能对各类电气设备及材料规定统一的型号。
国内外机电产品市场良莠不齐，产品规格不统一，造成建筑机电设备各设备间不配套，降低了各设备兼容性和使用效率，设备的可用性差，而国家不可能对各类电器机电设备及材料作统一型号规定。
2023最新-机电一体化毕业论文优秀范文【最新3篇】
机电一体化毕业论文优秀范文【最新3篇】大学生活要接近尾声了，毕业前都要通过最后的毕业论文，毕业论文是一种有准备、有计划、比较正规的、比较重要的检验学生学习成果的形式，那么什么样的毕业论文才是好的呢？书痴者文必工，艺痴者技必良，以下是漂亮的编辑为家人们收集整理的机电一体化毕业论文优秀范文【最新3篇】，仅供借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
机电一体化毕业论文参考篇一建筑电气工程的原材料质量采购过程不透明俗话说，巧妇难为无米之炊。
再好的工程人员，如果没有合格的原材料，他也无法造出安全可靠的房子。
同理，原材料对于建筑电气工程安装来说，其意义深远，影响重大。
这不仅因为原材料的优劣决定了成果的合格与否，而且关系着使用人的生命财产安全。
在当前，原材料问题表现在采购过程、以次充好、质量不过关等问题上。
原材料的采购中存在的普遍的回扣现象，采购人员受高回扣利益的驱使，欺骗企业与一些不正规的厂商签订购买合同这就使大量的不合格产品用在工程上，影响了工程质量。
另一方面，现在市场上假冒伪劣产品很多，如果企业没有很好的区别，很有可能购买到不合格的产品。
这些都有可能对电气工程产生巨大的影响。
建筑电气施工过程粗制滥造，管理混乱建筑电气工程的最终成果是需要通过实际的操作才能完成，最终为使用者验收。
毋庸置疑，施工过程的管理秩序，人员的责任心和专业素养等因素都对最后结果起着重要作用。
而当前的建筑电气施工过程则存在着诸多的问题，具体来说，主要以下几方面的问题。
一是线路的设计和铺设上存在施工不严的现象。
施工过程中经常会遇到此问题，厚壁钢管对焊连接，会产生内部结瘤，使穿线缆时损坏绝缘层，薄壁钢管熔焊连接会产生烧穿，埋入混凝土中会渗入浆水，导致导管堵塞。
这些现象都是不允许发生的。
二是照明器具安装存在问题。
照明器具的型号、规模和安装都是需要专门设计的，然而很多时候工程师却没有重视这些问题。
从质量管理角度对建筑电气工程的对策分析电气施工人员应具有相应的责任心及工专业素养作为一名专业的电气技术人员，首先应该具有过硬的专业素养的责任心。
机电一体化专科毕业论文范文
论文题目：机电一体化技术在智能制造中的应用摘要本文主要探讨了机电一体化技术在智能制造中的应用。
首先介绍了机电一体化技术和智能制造的基本概念和发展历程，阐述了机电一体化技术在智能制造中的应用研究背景和意义。
接着，分别论述了机电一体化技术和智能制造的当前研究状况及未来发展趋势。
然后，通过三个具体的应用案例——机器人、数控机床和自动化生产线在智能制造中的应用，详细分析了机电一体化技术的实际运用情况。
最后，对于机电一体化技术在未来智能制造中的发展前景进行了展望，并提出了提升其应用水平的相关建议。
总的来说，本文旨在展示机电一体化技术在推动智能制造发展中的重要作用及其广阔的应用前景。
关键词：机电一体化技术；智能制造；应用案例；前景展望；机器人；数控机床目录第1章绪论 (1)1.1 机电一体化技术概述 (1)1.2 智能制造概述 (1)1.3 机电一体化技术在智能制造中的应用研究背景和意义 (1)第2章机电一体化技术的研究现状与发展趋势 (2)2.1 机电一体化技术的发展历程 (2)2.2 机电一体化技术的主要特点 (2)2.3 机电一体化技术的研究现状 (2)2.4 机电一体化技术的发展趋势 (2)第3章智能制造的发展现状与关键技术 (3)3.1 智能制造的发展历程 (3)3.2 智能制造的主要特点 (3)3.3 智能制造的发展现状 (3)3.4 智能制造的关键技术 (3)第4章机电一体化技术在智能制造中的应用案例分析 (4)4.1 案例一：机器人在智能制造中的应用 (4)4.1.1 机器人概述 (4)4.1.2 机器人在智能制造中的应用分析 (4)4.2 案例二：数控机床在智能制造中的应用 (4)4.2.1 数控机床概述 (4)4.2.2 数控机床在智能制造中的应用分析 (4)4.3 案例三：自动化生产线在智能制造中的应用 (4)4.3.1 自动化生产线概述 (4)4.3.2 自动化生产线在智能制造中的应用分析 (4)第5章机电一体化技术在智能制造中的前景展望 (5)5.1 机电一体化技术对智能制造的影响 (5)5.2 机电一体化技术未来在智能制造中的发展趋势 (5)5.3 提升机电一体化技术在智能制造中应用水平的建议 (5)致谢 (6)第1章绪论1.1 机电一体化技术概述机电一体化技术是一种综合应用机械工程、电子技术、计算机技术以及控制理论等多种学科知识，以实现机械设备的智能化、高效化和精确化的技术。
机电一体化2024字论文汇编3篇
机电一体化2024字论文汇编3篇【篇一】机电一体化2024字论文【摘要】目前,以现代水平所包含在内的工业加工以及生产和机电一体化设备是密切相关的,生产部门对机电一体化的加工需要和电机设备控制保护之间的问题也日益清晰化,所以需要更加注重机电一体化中电机设备的控制及保护措施.在分析机电一体化应用设备时,应增强对电机设备控制和防护.【关键词】机电一体化电机设备控制保护问题分析伴随经济的发展和进步,我国工业技术也在日渐创新,企业生产经营所需生产要素供给量和产品市场需求量对机电一体化应用范畴的扩增使电子机械设备的投置运用率大领域提高,但是却忽略了电子机械设备的控制及相关保护措施.机电一体化中电机设备的控制及保护措施主要以电子装置来延伸机械工作时间,而在控制方面及保护方面有技术以及工作人员技能等相关问题的阻碍,所以需要我们采取相关措施来针对现有问题去解决.一、關于机电一体化发展路程的概述机电一体化技术是有机械技术和微电子技术等融合而成的新型科学技术,是现代自动化生产设备不可或缺的一部分.机电一体化的理念在我国现代化技术发展中起着重要推进作用,引领工业化企业走向发展巅峰.但是,由于技术设备缺乏专业性管理,导致机电一体化电机设备在控制和保护方面都存在问题.随着经济发展的不断推进,相关事业经营场所对机电产品的功能特性也在不断进行完备.在经历过两次世界性战争以后,人们发掘出了电子产品的应用价值,此次战争的发生扩大了机电产品的使用范围,而且在经济繁荣层面上也起到了推进效果.随着电子技术和通信产品的不断研发,控制技术产品以及电子技术产品也在日益走向发展趋势.这种发展形式为现代科技产品机电一体化的成长铺垫了稳定基石.二、电机设备的控制和保护问题(一)电机设备控制保护装备问题在机械电子一体化中,关于电机控制和保护措施需要我们不断探究问题来研究相关解决方式.科学技术的不断创新给电机设备也会带来相关阻碍.例如电机控制保护设备中电机多次发生技术故障,其中以井下电机为例,它是对井下工作人员安全问题的窥测,从技术层面探究,电机出现技术故障的主要因素在于电机的磁电功能以及热电功能存在故障问题.随着经济的发展和时代推移,电子机械化设备逐渐代替了廉价劳动力,一些生产过程都离不开电子机械产品的辅助,所以关于机械电子设备的安全要素应引起相关管理部分的重视并对相关保护工作做到完善处理.如果机械设备中的电流以及电压出现变动时,就会引发电子机械设备相关安全隐患问题,这样就减少了设备的使用时间值.(二)电机设备耗电问题在现代化工业生产及加工中所采用的自动化电子机械设备比较容易存在设备线路中断以及电子机械设备功率过大而导致出现超负荷工作的相关故障问题.而这种故障问题,在大部分工业生产经营活动中企业缺乏相关重视程度,只是关注电子机械运作过程中的受损程度,而忽视电子机械的耗电功能作用.在工业化加工生产过程中对电子机械耗电量的忽略会造成大量电能的耗损,这样使企业生产利润遭受损失,对企业的发展进步是有阻碍性的,因此关于企业电子机械设备耗电问题应得到企业相关注重,例如企业安装一些节约电能的设备或者利用技术改革在电子机械设备中得到运用研发节电设备从而降低电能消耗,保证公司及企业生产利润的问题.三、电机设备的控制和保护措施(一)电机开关和速度控制电子机械设备的控制部分包含单片工作机、波声发生器、输入输出通道、整流板块以及转换板块、检测故障设备和警报电路设备组合而成的.在电子机械设备一体化形式中,关于设备应用过程,是需要以电压和开关的地方将三相电子路径通过转换板块转化后,由单片机输出才能够正常使用,在此过程中,电流需要经过波声发生器来控制电流进入的过程,使波声在光电作用中向外输出,来达到对应板块中.对此电机开关和速度需要相关措施进行控制,例如电机的双环是指速度以及位置.速度方面主要以电子机械设备的运作速度和位置定位预想速率进行的相关比对,并依靠速度转换器来对波音发生器的频率进行控制,来实现对电子机械转动速度进行控制并和转换；位置方面是以电子机械设备的位置速率进行调节,并依靠波音发生器对预测的速率进行调节.由于电子机械设备中流量开关在正常运作形态中分为速度下降、速度均匀以及速度增加这三个阶段,而且在每个过程中关于速度及速度时间和速度位置的调节都有变动特征,所以关于电子机械设备的开关机速度的相关调节,需要对现实开关和预测开关进行横向方位的对照.这种方式方法对电子机械设备中固定速度和下降速度进行调节,从而增强电子机械设备的运行速率.(二)电机设备保护装备的控制依照安全问题来考虑电子机械设备的装置,需求安装电子机械一体化设备中的电子机械保护装备.例如机械电子设备在运用过程中特别容易出现机械损坏等相关故障问题,其主要因素在于变频器的输出电流以及电压的变换移动.在正常情况下电流和电压调节都不足以适应机械电子设备一体化当中对于保护措施的需求,所以装置需要运用机械电子一体化设备中的保护性能作用,并要依靠其对电子机械设备中电流的流动大小值来应对反应效果.例如使用电流感应器对三相电流做检验和测量,并依靠输出电压对电子机械的控制和保护装备做出检验和测量,来实现对电压和电流频率的高效调节,从而加强电子机械设备的工作效果.四、结语通过本文的分析,现代科技水平中的工业化加工及生产是以机电一体化为主的,因此我们应该更加注重对机电设备的防护及控制.为了能够高效的体现机电一体化设备的应用效果,我们需要以先进的科学技术做指导对机电一体化电子机械设备不断进行改革并加以完备,以避免电子机械出现安全隐患,价值应用不足,能量消耗过大以及环境污染等问题.注重机械设备保护控制问题,有利于机电一体化技术的实施和发展,能够促进企业的成长,对社会利益也有所关联.所以希望相关企业要广泛重视对机电一体化的控制及保护问题,也希望本文所提出的相关针对性对策能够对企业发展有所帮助.【篇二】机电一体化2024字论文一、行业与劳动力市场需求随着科技的发展，伴随工业自动化的提高，机电产品技术日新月异，加之机电产品的普及和科技含量的提高，机电技术应用行业从业人员势必从数量上有很大的增长和素质上有更高的要求，当然机电技术应用行业从业人员的竞争也会日趋激烈，市场呼唤更多高素质的机电技术应用人才。
机电一体化大专毕业论文
摘要随着科技的飞速发展，机电一体化技术已成为现代工业生产中不可或缺的关键技术。
本文旨在探讨机电一体化技术在现代工业中的应用与发展，分析其发展趋势及面临的挑战，并提出相应的对策建议。
通过对机电一体化技术的深入研究，为我国机电一体化产业的发展提供理论支持和实践指导。
关键词：机电一体化；现代工业；应用与发展；挑战与对策第一章引言1.1 研究背景随着全球经济的快速发展，工业生产对自动化、智能化、高效化的需求日益增长。
机电一体化技术作为一种跨学科、综合性技术，融合了机械、电子、控制、计算机等多个领域的知识，为工业生产提供了强大的技术支持。
1.2 研究目的本文旨在分析机电一体化技术在现代工业中的应用与发展，探讨其面临的挑战，并提出相应的对策建议，以期为我国机电一体化产业的发展提供理论支持和实践指导。
1.3 研究方法本文采用文献研究法、案例分析法、比较分析法等方法，对机电一体化技术在现代工业中的应用与发展进行深入研究。
第二章机电一体化技术在现代工业中的应用2.1 机电一体化技术在制造业中的应用2.1.1 自动化生产线自动化生产线是机电一体化技术在制造业中的典型应用，通过集成机械、电子、控制等技术，实现生产过程的自动化、智能化。
2.1.2 柔性制造系统柔性制造系统是机电一体化技术在制造业中的又一重要应用，具有高度柔性、高效、节能等特点。
2.2 机电一体化技术在交通运输业中的应用2.2.1 智能交通系统智能交通系统是机电一体化技术在交通运输业中的典型应用，通过集成传感器、通信、控制等技术，实现交通管理的智能化。
2.2.2 汽车电子技术汽车电子技术是机电一体化技术在交通运输业中的又一重要应用，如汽车导航、防抱死制动系统等。
2.3 机电一体化技术在其他领域的应用2.3.1 医疗器械医疗器械是机电一体化技术在其他领域中的重要应用，如心脏起搏器、手术等。
2.3.2 环保设备环保设备是机电一体化技术在其他领域中的应用之一，如垃圾处理设备、污水处理设备等。
机电一体化毕业设计范文
机电一体化毕业设计范文一、引言。
大家好！今天我要给大家讲讲我的机电一体化毕业设计——智能物料搬运机器人。
在现代工业生产中，物料搬运可是个大活儿，又累人又容易出错。
所以呢，我就想设计一个聪明的机器人来干这个活儿。
二、设计目标。
1. 精准定位：它得知道自己在哪儿，要去哪儿，不能像个没头的苍蝇到处乱撞。
2. 安全可靠：在工厂里有很多人和设备，机器人可不能到处乱撞，得稳稳当当、安安全全的。
3. 高效搬运：毕竟是来干活儿的，要是慢吞吞的，那可不行，得快速准确地把物料从一个地方搬到另一个地方。
三、总体设计方案。
# （一）机械结构设计。
1. 底盘。
底盘就像是机器人的脚，我选择了四轮驱动的底盘结构。
四个轮子能够提供更好的稳定性和机动性。
轮子采用了特殊的橡胶材质，有很好的摩擦力，这样机器人在行驶过程中就不容易打滑。
为了实现转向功能，我在底盘上安装了转向机构。
这个转向机构就像汽车的方向盘一样，可以控制机器人的行驶方向。
2. 机械臂。
机械臂是用来抓取和搬运物料的关键部件。
我设计的机械臂有三个关节，可以灵活地伸展和弯曲。
每个关节都由一个电机驱动，通过精确的控制算法，能够实现机械臂在三维空间中的精确定位。
在机械臂的末端，我安装了一个特制的夹具。
这个夹具可以根据不同物料的形状和大小进行调整。
对于方形的物料，可以使用夹板式夹具；对于圆形的物料，可以使用环抱式夹具。
# （二）控制系统设计。
1. 硬件部分。
控制器：我选用了一款功能强大的单片机作为机器人的大脑。
这个单片机可以处理各种传感器传来的信息，并且根据预先编写的程序控制机器人的行动。
传感器：为了让机器人能够感知周围的环境，我安装了多种传感器。
比如说，安装了激光雷达传感器，它就像机器人的眼睛一样，可以扫描周围的环境，构建出环境地图，这样机器人就能知道哪里有障碍物，哪里是安全的通道。
还安装了红外传感器，用于近距离检测障碍物，起到一个辅助的作用。
另外，在机械臂上安装了力传感器，当夹具抓取物料时，力传感器可以检测到抓取的力度，避免用力过大损坏物料或者用力过小抓不住物料。
2023年机电一体化技术论文 15篇整理
2023年机电一体化技术论文 15篇整理机电一体化技术论文15篇无论是在学校还是在社会中，大家都接触过论文吧，论文是描述学术讨论成果进行学术沟通的一种工具。
一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢？下面是我帮大家整理的机电一体化技术论文，供大家参考借鉴，盼望可以关心到有需要的朋友。
机电一体化技术论文1科学技术的进步，在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善，并且在当前的进展态势下，被广泛应用到了众多的领域中。
煤矿开采作为社会经济进展的重要支撑，是社会经济稳定正常运行不行忽视的方面，机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用，可以大大地提高开采的质量和效率，改进开采的技术和方式，并且在不断的实践探究中，在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效，依据机电一体化数控技术的进展状况，它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。
1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析从当前的煤矿开采施工的现状来看，机电一体化数控技术的应用具有重要的作用，它是综合了各种先进的技术，包括液压掌握技术、电子技术以及机械技术等的综合，可以极大地提高煤矿机械设备操作的平安性、牢靠性和经济性，并且也为后期的维护拆除等各种供应了便利。
当前的应用现状，主要是以微处理器和微机为核心的掌握装置和电子技术，在许多的煤矿机械设备中都有体现，其中电子技术较为突出，例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等，还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频掌握系统等的诸多方面，而且随着煤矿开采技术的进一步进展，会对煤矿机械性能有更高的要求，这就使得在煤矿机械的结构构成中，电子掌握装置的应用会更加的普遍，维护会更加的专业。
在实际的煤矿生产过程中，煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是打算着煤矿生产通风、排水以及供电等平安性能的。
煤矿电子性能的优劣以及掌握系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行牢靠性、动力性和经济性的，然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响，作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子掌握系统，渐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。
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机电一体化毕业设计论文标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]滨州职业学院毕业论文设计题目：数控机床工作台与控制系统设计学号：姓名：专业班级:教学单位：电气工程学院指导教师：滨州职业学院毕业论文（设计）任务书电气自动化技术专业级1、毕业论文（设计）题目数控机床工作台与控制系统设计2、学生完成全部任务期限：2016年 6月10日3、任务要求：1）进程要求1）提出选题的初步设想。
2）搜集、整理与毕业设计或论文有关的、充分的、准确的信息资料，扩充查阅范围。
3）分析、筛选已有的信息资料，提出研究设想与计划。
4）向指导教师提出开题报告（见附页）。
5）构思论文框架，编写论文提纲，撰写论文初稿。
6）提请指导老师审阅，并根据老师的指导意见做进一步修订，装订成册。
（2）成果要求1）毕业设计应提交设计图纸和相应的说明书。
图纸须规范、完整、清晰、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范、详实，应包括：任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献）、附录等。
书写认真、清楚，字数不少于8000字。
主要包括：前言、摘要、正文内容2）毕业论文应包括：任务书、开题报告、正文（前言、摘要、关键词，正文内容、结语、参考文献）、附录等；书写认真、清楚，字数以15000字左右为宜。
4、实验（调研）部分内容要求：（1）实验内容与论文题目一致，数据真实。
（2）调研内容详实，调研结论应具备普遍性。
5、文献查阅及翻译要求：（1）参考文献应与论文内容相一致。
（2）参考文献不少于8篇。
（3）参考文献的格式参考滨州职业学院毕业论文格式要求。
（4）翻译文献应与原文内容一致。
指导教师：（签名）学生：（签名）摘要当今世界技术迅速，微处理器、微型机在各技术领域得到了广泛，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键字：机电一体化的基础基本组成要素特点发展趋势目录第一章前言 (4)第二章课程设计的目的、意义及要求 (6)第一节课程设计的目的、意义 (6)第二节课程设计的要求 (6)第三章课程设计的内容 (7)第一节课程设计的内容 (7)第二节课程设计的内容 (7)第四章数控系统总体方案的确定 (8)第五章机械部分设计 (9)第一节确定系统脉冲当量 (9)第二节工作台外形尺寸及重量初步估算 (9)第三节滚动导轨副的计算 (9)第四节齿轮计算、设计 (13)第五节步进电机惯性负载的计算 (14)第六节步进电机的计算选择 (15)第六章机床数控系统硬件电路设计 (17)第一节设计内容 (17)第二节设计步骤 (17)第三节机床数控系统硬件电路设计 (21)第七章系统控制软件设计 (22)第八章结束语与致谢 (29)第九章参考文献 (30)第一章绪论一、当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 ,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备 ,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术 ,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 ,其技术范围覆盖很多领域。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化 ,使制造业成为工业化的象征 ,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 ,他对国计民生的一些重要行业 IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看 ,其主要研究热点有以下几个方面:(1)、高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。
高速、高精加工技术可极大地提高效率 ,提高产品的质量和档次 ,缩短生产周期和提高市场竞争能力。
为了实现高速、高精加工 ,与这配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展 ,应用领域进一步扩大。
(2) 、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统 ,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。
网络化数控装备是近两年国际着名机床博览会的一个新亮点。
数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求 ,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元 ,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
第二章课程设计的目的、意义及要求第一节课程设计的目的,意义1.能够正确运用《机电一体化技术》课程的基本理论和相关知识，掌握机电一体化系统（产品）的功能构成、特点和设计思想、设计方法，了解设计方案的拟定、比较、分析和计算，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生具有机电一体化系统设计的初步能力。
2.本设计所设计的X-Y工作台采用了低摩擦的直线滚动导轨和精密的丝杠，它的工作原理是通过MCS-51单片机来控制步进电机，使X-Y工作台实现了数控控制。
工作台的自动化能大大减轻劳动强度，提高劳动生产效率。
本设计X-Y数控工作台机电系统设计是一个开环控制系统，其结构简单，实现方便而且能保证一定的精度。
通过微机控制技术的简单的应用，实现对机床的控制，使机床的加工范围扩大，精度和可靠性进一步提高。
本设计所设计的X-Y工作台不仅可用于铣床上进行数控铣削加工，而且还能够用于钻床上数控钻削加工，所以其功能远高于传统的普通工作台是新一代机电一体化的典型产品。
通过对X-Y工作台的设计，能够正确运用机床数控系统等课程的基本理论个有关知识，学会设备数控化改造方案的拟定、比较、分析及进行必要的计算；通过对设备改造的机械部分设计，掌握数控设备典型零件的计算方法和步骤以及正确的结构设计方法；通过设备的数控系统硬件和软件设计，掌握简单的数控系统硬件及软件设计的基本方法；通过课程设计，第二节课程设计的要求：1.课程设计应在教师的指导下由学生独立完成，严格地要求自己，不允许相互抄袭；2.认真阅读《课程设计指导书》，明确题目及具体要求；3.认真查阅题目涉及内容的相关文献资料、手册、第三章课程设计的内容第一节课程设计题目：单片机控制步进电机驱动的多用XY工作台。
已知条件：设计一个数控X-Y工作台及其控制系统，该工作台可安装在普通钻、铣床上用于钻孔或铣削加工。
系统分辨率X：，Y：。
系统分辨率X：，Y：。
设计参数如下：快速进给速度纵向X：2m/分；快速进给速度横向Y：2m/分；切削进给速度：分；时间常数： t≤200ms ；最大钻孔直径d=5mm；铣刀直径φ15mm，齿数Z=3；铣削最大余量αe=2mm；铣削最大深度αp=2mm；工作台加工范围X=320mm，Y=260mm。
加工材料为铸铁；最大工件重量 80Kg。
第二节课程设计的内容1.数控装置总体方案的确定(1).数控装置设计参数的确定；(2).方案的分析，比较，论证。
2.机械部分的设计(1).确定脉冲当量；(2).机械部件的总体尺寸及重量的初步估算；(3).传动元件及导向元件的设计，计算和选用；(4).确定伺服电机；(5).绘制机械结构装配图；(6).系统等效惯量计算；(7).系统精度分析。
3.数控系统的设计(1).微机及扩展芯片的选用及控制系统框图的设计；(2).I/O接口电路及伺服控制电路的设计和选用；(3).系统控制软件的设计4.编写课程设计说明书(1).说明书是课程设计的总结性技术文件，应叙述整个设计的内容，包括总体方案的确定，系统框图的分析，机械传动设计计算，电气部分的设计说明，选用元器件参数的说明，软件设计及其说明；(2).说明书不少于84字，尽量用计算机完成。
5.图纸(1).机械结构装配图，A0图纸1张。
要求视图基本完整，符合标准。
其中至少要有一个坐标轴的完整剖视图；第四章数控系统总体方案的确定数控系统总体方案设计的内容包括：系统运动方式的确定，执行机构及传动方案的确定，伺服电机类型及调速方案确定，计算机控制系统的选择。
进行方案的分析、比较和论证。
1.系统运动方式的确定由于机床既能钻削又能铣削加工，故应采用连续控制系统。
定位方式采用增量坐标控制。
考虑到机床加工精度要求不高，为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。
钻头上下运动也由步进电机通过减速装置控制。
2.伺服系统的选择开环伺服系统在负载不大时多采用功率步进电机作为伺服电机.开环控制系统由于没有检测反馈部件，因而不能纠正系统的传动误差。
但开环系统结构简单，调整维修容易，在速度和精度要求不太高的场合得到广泛应用。
.考虑到运动精度要求不高，为简化结构，降低成本，宜采用步进电机开环伺服系统驱动。
3.计算机系统的选择采用MCS-51系列中的8031单片机扩展控制系统。
MCS-51单片机的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，性价比高。
控制系统由微机部分、键盘及显示器、I/O接口及光电隔离电路、步进功率放大电路等组成。
系统的工作程序和控制命令通过键盘操作实现。
显示器采用数码管显示加工数据和工作状态等信息。
4.X—Y工作台的传动方式为保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑，采用滚珠丝杠螺母传动副。
为提高传动刚度和消除间隙，采用有预加载荷的结构。
由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故选用滚动直线导轨副，从而减小工作台的摩擦系数，提高运动平稳性。
考虑电机步距角和丝杠导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，以及考虑步进电机负载匹配，采用齿轮减速传动。
系统总体框图如下:第一节由于定位精度为±因此选择脉冲当量为。
第二节工作台外形尺寸及重量初步估算根据给定的有效行程，画出工作台简图，估算X向和Y向工作台承载重量WX 和WY。
取X向导轨支撑钢球的中心距为410mm,Y向导轨支撑钢球的中心距为400mm,设计工作台简图如下:X 向拖板(上拖板)尺寸为:长*宽*高=420*410*50 重量:按重量=体积*材料比重估算为:x W = 3242041050107.810671.58N --⨯⨯⨯⨯⨯= Y 向拖板(下拖板)尺寸为: 42040050⨯⨯重量Y W =3242040050107.810655.2N --⨯⨯⨯⨯⨯=上导轨(含电机)重量为 夹具及工件重量:约155N X-Y 工作台运动部分总重量为:第三节 滚动导轨副的计算、选择根据给定的工作载荷F z 和估算的W x 和W y 计算导轨的静安全系数f SL =C 0/P ，式中：C 0为导轨的基本静额定载荷，kN ；工作载荷P=(F z +W)； f SL =~(一般运行状况)，~（运动时受冲击、振动）。