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1、畢業(yè)設計（論文）開題報告題目數控銑床工作臺仿真實驗系統(tǒng)的開發(fā)專業(yè)機械設計制造及自動化班級機制023學生張玉輝指導教師嚴翔2006年一、畢業(yè)設計(論文)課題來源、類型本次畢業(yè)設計的課題是“數控銑床工作臺仿真實驗系統(tǒng)的開發(fā)”，其來源為科學研究，類型為科研論文。二、選題的目的及意義隨著機械制造工業(yè)的迅速發(fā)展和科技水平的不斷進步，用于自動控制的數控機床代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通機床，得到迅速而廣泛地應用,機床的傳動系統(tǒng)由原來的齒輪有級變速傳動到現在的由計算機控制伺服電機的無級變速傳動。因此，我們對機床工作臺的設計就顯得非常重要；由于數控機床技術含量高、成本昂貴，若中小企業(yè)廣泛采用數控機床不僅費用高而且資源浪費。因

2、此，對普通機床進行數控化改造也成了人們近年來研究的課題。本次畢業(yè)設計課題“數控銑床工作臺仿真實驗系統(tǒng)的開發(fā)”就是從以上幾點出發(fā)，綜合運用機械、電子和計算機知識而進行的一項機電結合的基本訓練，其主要目的是強化機械結構設計，同時進一步掌握數空機床控制系統(tǒng)的設計思路，通過對控制系統(tǒng)硬件和軟件的設計，掌握數控系統(tǒng)硬件及軟件設計的基本方法；通過對數控銑床工作臺結構的設計，培養(yǎng)我們分析問題和解決問題的能力，對自己而言這也是很大的進步和提高，從而達到選題的目的；通過開發(fā)這樣一套仿真系統(tǒng)也為數空機床控制系統(tǒng)的研究和普通機床的數控化改造，提供了必要的參考依據；開發(fā)的這套仿真系統(tǒng)也可以作為一套實驗室設備，對數控系

3、統(tǒng)的研究也有一定的現實意義。三、本課題在國內外的研究狀況及發(fā)展趨勢隨著計算機技術的發(fā)展，機床工業(yè)的發(fā)展也日新月異。用于自動控制的數控機床在提高效率，節(jié)省人力，提高加工精度，降低加工費用等方面都具有很大的優(yōu)越性。目前，數控機床、加工中心、分布式數控（DNC）所配置的數控系統(tǒng)大多依據專用的計算機而設計，一般都采用非標準接口，而且使用不同的匯編語言及操作系統(tǒng)，不少機床產品已在PC控制的基礎上采用Windows、WindowsNT制作用戶界面，PC操作程序更便于用戶接受及操作。近年來，國際上又出現了柔性制造單元FMC，FMC和FMS是實現計算機集成制造系統(tǒng)CIMS的基礎，使數控機床向著高柔性、高集成度

4、、智能化方向發(fā)展。相比之下，我國的機床工業(yè)水平雖然發(fā)展很快，但與國際先進水平還有一定的差距，尤其是高級型數控機床還處在一個低水平階段，主要表現在：可靠性差，質量不好，產品開發(fā)周期長，科技含量低，我國已經是世界上數控機床產量大國，但還不是制造強國，生產的數控機床大多是經濟型、普及型。開發(fā)高檔次的數控機床要借鑒國外經驗，不斷創(chuàng)新，使我國的數控機床水平有一個質的飛躍。隨著科學技術的不斷發(fā)展，數控機床的發(fā)展也越來越快，正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展，數控機床的加工速度越來越快，加工精度越來越高，可靠性越來越好，隨著數控系統(tǒng)集成度的增強，數控機床也將會實現多臺集中控制，甚至遠距離

5、遙感。目前，國內外正在研究根據人的聲音來控制機床的技術，由機器自己識別圖樣并進行自動CNC加工的技術，使數控機床向著更高人工智能方向發(fā)展。面對日益激烈的國際競爭，我國必須振興傳統(tǒng)的制造業(yè)，采用先進的技術，大力發(fā)展機床工業(yè)，只有不斷創(chuàng)新，趕超國際先進水平，使我國的數控機床業(yè)向著多品種、高質量、高檔次方向發(fā)展，使我國在國際競爭中立于不敗之地。四、本課題主要研究內容隨著機械制造水平的不斷發(fā)展，數控機床在各個領域得到迅速而廣泛的應用。數控系統(tǒng)是數控機床的核心，用戶可輸入零件程序，或用于存儲信息，變換數據，插補運算以及實現其他控制功能。針對這一現象，本次畢業(yè)設計選題研究的主要內容是開發(fā)一套數控銑床工作臺

6、仿真實驗系統(tǒng)，通過對工作臺結構的設計研究來模擬仿真數控銑床工作臺X-Y的兩軸運動。在這過程中要求對設計方案論證、分析、比較，從而選擇設計合適的設計方案；選用MCS-51系列單片機設計開發(fā)一套與之相配套的控制系統(tǒng)，其中包括對硬件電路的研究和對插補程序的設計，編寫程序并在實驗設備上調試完成。通過開發(fā)這樣一套仿真實驗系統(tǒng)，達到選課研究的目的，對數控改造和數控技術研究具有一定的現實意義。五、完成論文的條件和擬采用的研究手段（途徑）為了順利完成論文，我們應當從雜志、教材及網絡上廣泛搜集資料，從本課題研究的內容出發(fā)，了解本課題在國內外的發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢，搜集較多的外文資料，以豐富本課題的豐富性、完整性。

7、根據數控銑床機械部分的設計，查手冊、教材以及與機械相關的資料，確定脈沖當量和伺服電機，設計、選用傳動和導向元件，繪制機械結構裝配圖。學習MCS-51系列單片機原理及應用，了解單片機電器元件如8031、6264、2764的原理、功能及應用，學習編程知識，編寫匯編程序并在實驗設備上調試通過，使本課題的研究內容真實有效。與此同時，虛心請教老師和同學，互相交流、認真對待，最終順利完成畢業(yè)設計論文。六、本課題進度安排、各階段預期達到的目標：1-3周查閱資料填寫任務書并撰寫開題報告。4-7周研究數控銑床工作臺仿真系統(tǒng)的工作原理，并完成工作臺設計方案的論證、比較、選擇工作。8-11周繪制一張A0工作臺結構裝配圖和一張A0控制系統(tǒng)硬件電路原理圖，以及編制匯編程序并調試通過。12-15周繪制一張A1的脈沖分配器程序框圖，整理材料，編寫畢業(yè)設計論文及外文資料七、指導教師意見