本科生毕业论文（设计）开题报告论文题目：三坐标数控磨床设计
现代制造技术，如柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、并行工程（C.E）、精益生产（L.P）、敏捷制造（A.M）等正在我国兴起并逐步实施。

作为以上各项现代化生产哲理和生产模式的最低层设备-数控机床是最终生产出合格产品的重要环节。

数控机床不仅能提高产品的质量、生产效率、降低生产成本，还能大大改善工人的劳动条件。

本次设计的就是数控机床的一种，即三坐标数控磨床，其主要技术要求和工作量如下：
1、三坐标数控磨床的主要技术要求
（1）X、Y、Z行程分别为300mm、300mm 、300mm。

（2）进给精度为0.001mm
（3）X、Y、Z轴快速移动速度分别为10m/min、10m/min、10m/min
(4 )工作台面尺寸420×300mm
2、课题内容及工作量
（1）三坐标数控磨床总体布置图Ao 1张
（2）X-Y工作台装配图（机构图）Ao1张
（3）磨头机构装配图Ao1张
（4）单片机控制原理图Ao1张
（5）设计说明书15000字、开题报告2000字
（6）外文翻译5000汉字
（7）编制源程序100句以上
一、三坐标数控磨床的工作原理
用数控磨床加工曲面零件时，首先应编制该曲面零件的加工程序，这是数控曲面磨床的工作指令。

将加工程序输入数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启动、停止、进给运动的方向、速度和位移量，以及工件装夹和冷却润滑的开关等动作，使刀具与被加工零件以及其它辅助装置。

二、三坐标数控磨床的组成
三坐标数控磨床主要有控制介质、数控装置、伺服系统、机床主机和测量反馈装置等五部分组成。

（1）控制介质用于记载各种加工信息的载体，以控制机床的运动，实现零件的加工。

数控介质有穿孔带、穿孔卡、磁带及磁盘等，用键盘将加工程序直接键入，并且可在数码显示器或CRT显示器上显示出来。

（2）数控装置数控装置是数控机床的核心，是高技术密集型产品。

任何一个微机控制系统都由硬件和软件两部分组成。

有了硬件才有软件运行的基础，而只有配置了软件的硬件才能构成控制系统。

构成微机控制系统的基本硬件有以下四部分组成：
1）中央处理单元即CPU
2）总线有数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CD）
3）存储器包括可编程存储器和随机可读存储器
4）输入输出接口电路
（3）伺服系统由伺服驱动装置和伺服进给系统组成，是数控系统的执行部分。

作用是把来自数控装置的各种指令转换成机床移动部件的运动速度、运动方向和位移量。

伺服驱动装置：直流伺服电机。

进给伺服系统：有驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。

驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统；检测元件与反馈电路组成检测装置亦称检测系统。

进给伺服系统中采用的驱动装置为直流伺服电机。

（4）机床主机
机床是数控机床的主体，包括床身、箱体、导轨、主轴、进给机构等机械部件。

1）床身三坐标数控磨床应具有更好的刚性和抗振性，因此床身采用密封式箱型结构，在床身底内腔填充泥芯和混凝土等阻尼材料，当发生振动时，利用阻尼材料之间的相对摩擦耗散振动能量。

2）导轨导轨由运动件和承导件组成。

运动件：需要做直线运动的零部件。

承导件：用于支承并限制运动件，使其只能按给定的要求和规定的方向作直线运动。

设计中可采用滑动导轨，对导轨要求有以下几点：①要有一定的导向精度。

②要有良好的耐磨性。

③要有足够的刚度。

④有减小热变形影响。

⑤要使运动轻便平稳。

⑥要有一定的工艺性。

滑动导轨间隙的调整：采用刮、磨相应的结合面或加垫片的方法以获得相应的间隙；镶条调整，这是侧向间隙常用的调整方法，镶条有直镶条和斜镶条两种。

三坐标数控磨床采用贴塑导轨，这是一种金属对塑料的摩擦形式。

属于滑动摩擦导轨，导轨一滑移面上贴有一层抗磨软带，导轨的另一滑移面上贴为淬火磨削面，软带是以聚四氟乙烯为基材，添加合金粉和高氧化物的高分子复合材料。

塑料导轨刚性好、动静摩擦系数差值小、耐磨性好、无爬行、抗振性好、化学的稳定性好、维护修理方便、经济性好。

三个方向的导轨副、滚珠丝杠副由自动间隙润滑油泵进行定时润滑，润滑油泵安装在立柱侧面，通过分油器将润滑油分送到各润滑点上。

3）主轴主轴部件包括主轴轴承、传动件和相应的紧固件。

主轴的端部是标准的。

传动件如齿轮、带轮等与一般的机械零件相同。

机床主轴部件，三个方向的进给及其它部件滚动轴承，均采用润滑脂润滑。

4）工作台：X、Y工作台传动机构；X向齿轮减速和滚珠丝杠传动方式（Y向和X 向X、Y工作台的组成相同）；驱动机构（X、Y向两个电机）。

X、Y工作台工作原理：通过控制X、Y向电机驱动传动机构，从而带动X、Y工作台沿X向Y向运动。

滚珠丝杠螺旋传动：在螺母和螺杆间放入适当数量的滚珠，使螺母和螺杆之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦的一种装置。

有螺母、螺杆、滚珠及滚珠循环返回装置四个部分组成。

当螺杆转动螺母移动时，滚珠沿螺杆螺旋滚道而滚动，在螺杆上滚动数周后，滚珠从滚道的一端滚出并沿返回装置返回另一端，重新进入轨道，从而构成闭合回路。

三参考资料
1．数控机床设计手册；
2．机械设计手册；
3．机电传动控制；
4．标准件手册。

5. 磨削原理
四进度计划
第一阶段：完成所选课程，完成英文翻译。

第二阶段：完成毕业设计的总体规划，查阅相关资料。

第三阶段：完成X-Y工作台设计及相关计算。

第四阶段：完成磨头设计。

第五阶段：完成控制系统设计。

第六阶段：撰写毕业设计说明书，出图，准备答辩。