机电一体化系统设计课程设计指导书

机电一体化系统综合课程设计

X-Y数控工作台设计说明书

学校名称： 杭州电子科技大学信息工程学院

学生姓名： 郑群波 周益民 朱建伟 缪建立

专 业： 机械设计制造及其自动化

指导老师： 张巨勇、金成柱、季国顺、刘薇

二〇一一年一月

一、设计目的

机电一体化系统综合课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：

1. 通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪

知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。

2. 通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设

计计算及选用的方式。

3. 通过对机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理、计算控制方法与控

制驱动方式。

4. 培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想。 5. 锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。

二、设计任务

设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.02mm，定位精度为0.04mm。

机电一体化系统综合课程设计

X-Y数控工作台设计说明书

学校名称： 杭州电子科技大学信息工程学院

学生姓名： 郑群波 周益民 朱建伟 缪建立

专 业： 机械设计制造及其自动化

指导老师： 张巨勇、金成柱、季国顺、刘薇

二〇一一年一月

一、设计目的

机电一体化系统综合课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：

1. 通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪

知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。

2. 通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设

计计算及选用的方式。

3. 通过对机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理、计算控制方法与控

制驱动方式。

4. 培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想。 5. 锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。

二、设计任务

设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.02mm，定位精度为0.04mm。

第一章 绪论

课程设计是《机电一体化系统设计》课程的重要实践环节，其目的是使学生能在传统的机电产品更新换代和新的机电一体化产品研制开发领域掌握必要的实验技能，目的在于培养学员对机电一体化产品的设计能力，另外还包括：

1）通过课程设计，理解机电一体化系统设计的基本知识。 2）掌握元部件的正确选择方法和特性参数的实验方法。

机电一体化系统的硬件一般由机械主体部分、传感器、信息处理、计算机及电路部分和执行元件等构成，其设计内容和设计方法基本上可归纳为以下几个方面：

1）采用微型计算机（包括单片机）进行数据采集、处理和控制 主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制。

2）选用驱动控制电路，对执行机构进行控制 主要考虑电动机的选择及驱动力矩的计算及控制电动机电路的设计。

3）精密执行机构的设计 主要考虑数控机床工作台传动装置的设计问题。要弄清机构或机械执行的主要功能（如传递运动、动力、位置控制、微调、精密定位或高速运转等），进行力（力矩）、负载转矩、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算。提出装配图和零件加工图。提出电动机和计算机控制要求。

4）采用传感器进行反馈控制或作为测量敏感部位。 5）学会使用手册和图表资料。

本次

题目一： C616车床工作台纵向数控化改造

参考文献：

机械部分设计参考文献：

http://wenku.http://www.wodefanwen.com//view/4a2f470ff12d2af90242e6d6.html 控制部分设计参考文献：

http://wenku.http://www.wodefanwen.com//view/9f758d4c767f5acfa1c7cd63.html（参照其中的第三部分） 论文书写格式参照： 《数控X-Y工作台设计》

题目二：

数控铣床X—Y进给伺服系统设计

任务：设计一种供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台，主要参数如下：

1）立铣刀最大直径d=20mm； 2）立铣刀齿数Z=4； 3）最大铣削宽度ae4）最大背吃刀量ap?15mm?12mm； ；

5）加工材料为碳素钢； 6）X、Y方向的脉冲当量?x??y?0.005mm/脉冲；

7）X、Y方向的定位精度均为?0.01mm；

8）工作台尺寸230mmX230mm,加工范围为250mmX250； 9）工作台空载最快移动速度vx?vy?2000mm/min?vymax；

；

10）工作台进给最快移动速度vxmaxff?300mm/mi

目 录

摘要 （ 1 ） 1、数控铣床的组成与进给系统概述 （1-2） 2、数控铣床X方向进给伺服系统总体结构设计2.1 技术参数 2.2 系统结构和工作原理 3、X方向滚珠丝杠副的设计

3.1 X方向滚珠丝杠副的计算 3.2 伺服电机的选择计算 3.3 确定滚珠丝杠副的型号 3.4 滚珠丝杠副的校验 3.5 轴承的选择及校核 4、总结 参考文献

1

（ 2 ） （2-3） （3-6） （6-8） 8-10） 10-11） 11-13） （ 13 ） （ 13 ）

（（（

目 录

摘要 （ 1 ） 1、数控铣床的组成与进给系统概述 （1-2） 2、数控铣床X方向进给伺服系统总体结构设计2.1 技术参数 2.2 系统结构和工作原理 3、X方向滚珠丝杠副的设计

3.1 X方向滚珠丝杠副的计算 3.2 伺服电机的选择计算 3.3 确定滚珠丝杠副的型号 3.4 滚珠丝杠副的校验 3.5 轴承的选择及校核 4、总结 参考文献

1

（ 2 ） （2-3） （3-6） （6-8） 8-10） 10-11） 11-13） （ 13 ） （ 13 ）

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机电一体化课程设计

题目： 班级： 组长： 组员：

说明书

智能鱼缸设计 机电一体化11-9班

（按拼音先后排序）

二〇一四 年 十 月

课程设计

摘 要

随着社会的发展和人们生活质量的提高，越来越多的人喜欢饲养观赏鱼。但如果由于某些原因忽视了对观赏鱼的照顾，观赏鱼则有可能因饥饿或鱼缸内生态环境变坏而死亡。因此，设计一款智能鱼缸系统是非常必要的。

本文设计了一款基于单片机的智能鱼缸系统。本设计选用Arduino UNO单片机作为自动喂养系统的控制核心，用传感器采集鱼缸内的环境参数。经数据处理后，单片机向各执行机构传送控制信号，实现自动喂食和对鱼缸内温度、水位等环境因素的自动控制，从而为观赏鱼创造一个良好的生存环境。本设计采用了模块化的设计方法，主要包括主控芯片模块、喂食器模块、温度控制模块、水位控制模块和换水模块。本设计集众多功能于一身，具有结构小巧，操作简便，成本低廉等优点，可以广泛应用于观赏鱼的饲养。

关键词：自动喂食器结构；单片机；传感器；自动控制；驱动电路；C语言 I

课程设计

目 录

摘 要 ....

上海电机学院

课程设计说明书

课题名称 __自动回转刀架机电系统设计 __ 学 专 班 学 姓 院 业 级 号 名 上海电机学院 机械电子工程 __ _ _____________ _____ __ __

指导教师

完成日期： 2012 年 12 月 27 日

摘 要

本文主要对数控加工中心自动换刀系统及控制系统进行设计。传统的普通车床换刀的速度慢、精度不高，生产效率效率低，不能适应现代化生产的需要。因此。本文对普通机床的换刀装置进行改进，对一台四工位的立式自动回转刀架进行数控化设计，该装置具有自动松开、转位、精密定位等功能。新的数控换刀装置功能更强，可靠性更稳定，功率增大，结构简单，维修方便。

关键字：四工位立式刀架 自动回转 主传动部件 电气控制

目录

第一章 引言 3 1.1数控车床自动回转刀架概述 3 1.2设计研究内容 3 1.3研究实际社会意义和应用效果 3 1.4小结 4

第二章 总体机构设计

《机电一体化系统设计》曾励 主编

XX大学XX学院XXXXX-XXXX学年 第X学期

《机电一体化系统设计》试卷

班级 学号 姓名

一、填空题：（每空1分，共20分）

1、机电一体化是

2、开发性设计是在既没有

按照 要求进行的设计。

3、滚珠丝杠副的传动效率高达

4、启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的

5、对步进电动机进给系统中齿轮传动装置进行传动比分配的原则是

6、据齿轮系传动比最佳分配条件，简化的最佳速比分配关系为

7、在开环步进电机-丝杠系统中，传动比大小与系统步进电机的

8、滚珠丝杠螺母副的结构类型有

9、计算齿轮传动系统时非随机载荷的采用 法。

10、数字式传感器检测系统的传感器输出信号为

11、当传感器的输出信号是电参数形式时，需要采用

成 形式。

12、采样信号变成连续信号必须经过

1、机电一体化与英文单词（ ）

A.Mechanics一致 B.Electronics一致

C.Mechatronics一致 D.Ele

机电一体化系统设计

课程设计报告

姓名： 黄建峰

学号： 09143407

班级： 机械电子工程091

指导老师： 吴福忠、朱烈锋

所在小组： 第3组

2011年7月4日-17日绍兴文理学院工学院机械电子工程专业

目录

一、 课程设计目的……………………………………………………………………….

二、 设计内容与要求…………………………………………………………………….

三、上交的材料

1、课程设计说明书一份……………………………………………………………………………………………… 2、图纸…………………………………………………………………………………………………………………… 3、材料要求………………………………………………………………………………………………………………

四，总体设计思路及方案比较……………………………………………………………………………………..

五，课程设计具体内容

1， 小车车体的设计…………………………………………………………