院 系
意 见
院系负责人（签名）： 20 年 月 日
备 注
4， 总而言之，目前，X-Y数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化以成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制作大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现X-Y数控机床产品从低端到高端、从初级产品到高精尖端产品制作的变，
机械学 院
毕业设计（论文）开题报告
题目
X-Y数控工作台设计
学生姓名
学号
院 (系)
专业
机械设计制造及自动化
指导教师
王 振
报告日期
2010年11月20日
毕业设计（论文）题目
X-Y数控工作台设计
题目来源（请在有关项目下作√记号）
科研
实践
教学
）
设计
论文
其它
√
毕业设计（论文）起止时间
二、论文研究的内容，预期目标（技术法案，路线）
主要内容：
（1）机械传动部件的计算与选型
1.导轨副的选用
要设计数控车床工作台，需要承受的载荷不大，而且脉冲当量小，定位 精度不是很高，因此选用直线滑动导轨副，它具有结构简单，制造、检验和维修 方便，导轨面较宽，承载能力大，刚度高。
2.丝杠螺母副的选用
伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足0.004mm冲当量和 mm的定位精度，滑动丝杠副为能为力，只有选用滚珠丝杆副才能达到要求，滚珠丝杆副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙。
3，国际机床市场的消费主流是数控机床。1998年世界机床进口额中大部分是数控机床，美国进口机床的数控率达70%，我国为60%。目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控机床、数控铣床为主转数向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。世界X-Y数控工作台发展动向纳为下述几点：工序复合化、精密化的高速化、低价格化。
3.伺服电动机的选用
任务书规定的脉冲当量尚未达到0.01mm，定位精度也未达到微米级，空载最快移动速度也只有因此1500mm/min，故本设计不必采用高档次的伺服电动机，因此可以选用混合式步进电动机。以降低成本，提高性价比。
4.检测装置的选用
选用步进电动机作为伺服电动机后，可选开环控制，也可选闭环控制。任务书所给的精度对于步进电动机来说还是偏高，为了确保电动机在运动过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，拟在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码器，用以检测电动机的转角与转速。增量式旋转编码器的分辨力应与步进电动机的步距角相匹配。
2，意义：目前国内中小企业多采用经济型X-Y数控冲床系统，其加工速度慢、编程复杂、人机界面不友好，因此生产效率低、工人劳动强度大。因此研制和开发一套基于双单片机的X-Y数控冲床数控系统，用于装配新冲床或对经济型数控冲床进行改造，能够有效的改善人机界面、提高加工速度、方便操作人员编写用户加工程序，对提高企业生产效率、改善工人的工作环境有很大的实际意义,工作台是机床上必不可少的部件，工作台的自动化能大大减轻劳动强度，提高劳动生产率。随着经济的发展，机械行业的许多普通机床和闲置设备，经过数控改造以后，不但可以提高加工精度和生产率，而且能有效的适应多种品种，小批量的市场需求，使之更有效的发挥经济效益和设计效益。
考虑到X、Y两个方向的加工范围相同，承受的工作载荷相差不大，为了减少设计工作量，X、Y两个坐标的导轨副、丝杠螺母副、减速装置、伺服电动机以及检测装置拟采用相同的型号与规格。
（2）步进电机的计算与选型
考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大，当输入电压降低时，其输出转矩会下降，可能造成丢步，甚至堵转。因此，根据 来选择步进电动机的最大静转矩时，需要考虑安全系数。取K=4, 则步进电动机的最大静转矩应满足：
5.第四周：论文初稿，与导师沟通，修改设计，根据导师意见修改论文。
6.第五周：正式提交论文，准备毕业论文答辩。
四、进行论文所需的条件：
1、机械传动部件
2、搭建工作台所需硬件材料
3、步进电机
4、导师的指导
参 考 文 献
[1] 郑学坚,周斌.微型计算机原理及应用.清华大学出版社,2003
[2]李广弟,朱月秀，王秀山.单片机基础.北京航空航天大学出版社,2001
[13].张立勋,孟庆鑫,张今瑜.机电一体化系统设计[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2000
[13].中国分类号:TG202 文献标识码：A 文章编号：1003-0794（2010）01-0158-03,2010
所在单位指导教师意 见
指导教师（签名）： 20 年 月 日
校内指导
教师意见
指导教师（签名）： 20 年 月 日
初选步进电动机的型号为110B007-Ⅱ，查得该型号电动机的最大静转矩 =9.45N m。
2. 预期目标：
对机械部件和材料进行计算和选型，从而完成XY数控平台的搭建工作。
三、方法及步骤：
1.第一周，阅读毕业设计任务书，撰写开题报告。
2.第二周：查阅相关书籍文献，收集资料确定设计方案。
3.第三周：硬件电路的设计，系统编程及参数计算。
[8]张建民.机电一体化系统设计.北京理工出版社,2004
[9] 徐灏等.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2000
[10] 濮良贵 ,记名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2003
[11] 吴振彪.机电综合设计指导[M].湛江:湛江海洋大学,1999
[12].杨入清.现代机械设计—系统与结构[M].上海:上海科学技术文献出版社,2000
[3]房小翠.单片微型计算机与机电接口技术.国防工业出版社,2002
[4]王小明.电动机的单片机控制. 北京航空航天大学出版社,2002
[5]李建勇.机电一体化技术.科学出版社.2004
[6]王爱玲，白恩远，赵学良.现代数控机床.国防工业出版社,2001
[7]徐灏.机械设计手册（3）.机械工业出版社,2003
2009年10月22日——2009年4月30日
X-Y数控工作台设计
一、设计依据及设计意义：
1，依据：数控机床是用数控指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它广泛应用于机械制造和自动化领域，数控机床的应用不但给传统的制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控机床的不断发展和应用领域的扩大，所以X-Y数控工作台设计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。