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    时间:2016-10-27来源:龙8国际_龙8娱乐_龙8国际娱乐平台 本文已影响
    相关热词搜索:机电一体化 论文 设计 机电一体化就业方向 机电一体化专业介绍 机电一体化毕业论文 篇一:机电一体化毕业设计论文 山东华宇职业技术学院 高职毕业生毕业设计(论文) 课题名称 数控车床系统XY工 作台与控制系统设计 专业 机电一体化 班级 10级高职机电三班 学号 姓名 指导教师 范兴隆 毕业设计(论文)任务书 毕业设计(论文)题目:数控车床系统XY工 作台与控制系统设计 专业: 机电一体化 姓名: 董兵兵 毕业设计(论文)工作起止时间: 毕业设计(论文)的内容要求: 指导教师(签名): 年月日 摘 要 当今世界电子技术迅速发展,微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用,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科技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 Abstract Now the world electronic technology rapidly expand, the microprocessor, the microcomputer obtain the widespread application in various area of technology, to various domains technology development enormous promotion effect. A perfect integration of machinery system, should contain the following several base elements: Basic machine, power and actuation part, implementing agency, sensing measurement component, control and information processing part. The integration of machinery is the system technology, the computer and the information processing and management technology, the automatic control technology, the examination sensing technology, the servo drive technology and the mechanicalskill and so on multi-disciplinary area of technology synthesis overlapping technology-intensive systems engineering. New generation's CNC system this kind of model integration of machinery product toward the high performance, the intellectualization, the systematization as well as the featherweight, the microminiaturized direction develops. key words: Integration of machinery foundation basic component elements characteristic trend of development.目录 第一章 前言 ······················································································· 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 ············································································· 第二节 课程设计的要求 ························································································· 第三章 课程设计的内容 ···································································· 第一节 课程设计的内容 ························································································· 第二节 课程设计的内容 ······································································· 第四章 数控系统总体方案的确定 ····················································· 第五章 机械部分设计 ········································································ 第一节 确定系统脉冲当量 ····················································································· 第二节 工作台外形尺寸及重量初步估算 ····························································· 第三节 滚动导轨副的计算、选择 ········································································· 第四节 滚珠丝杠计算、选择 ················································································· 第五节 齿轮计算、设计 ························································································· 第六节 步进电机惯性负载的计算 ········································································· 第七节 步进电机的计算选择 ················································································· 第六章 机床数控系统硬件电路设计·················································· 第一节 设计内容 ····································································································· 第二节 设计步骤 ····································································································· 第三节 机床数控系统硬件电路设计 ····································································· 第七章 系统控制软件设计································································· 第八章 结束语与致谢 ········································································ 第九章 参考文献················································································ 4 6 6 6 7 7 7 8 9 9 9 9 11 13 14 15 1717 17 21 22 29 30篇二:机电一体化系统设计毕业论文 机电一体化系统设计论文 班级:机0842 姓名:段冯峰 学号:081841191 摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。作为机电系的一名学生,将来工作学习都会以机电为主,所以必须掌握好各种机电的专业知识。我会本着认真的态度对待专业课的学习,提高自己的专业素养.接下来我将介绍一下我对电动机的认识。 关键词:机电一体化;技术;应用 引言 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 第一章 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别 第二章 机电一体化技术发展 “机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代,人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用,近年来“机电一体化”更流行使用。 80年代,信息技术崭露头角。微处理机的性能提高,为更高级的机电一体化产品所采用,典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后,使机械—电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。 信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库,连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样,对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外,光学也进入了机电一体化,产生了“光机电一体化”的新领域。 进入90年代,通信技术进入了机电一体化,机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微传感器和执行器技术的发展,和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合,开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟,但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后,机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展,稳步进入了21世纪。机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化 1. 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3. 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 4.网络化20世纪 90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system, CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。 5. 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 6. 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 7. 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 8. 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 9. 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 第三章 典型机电一体化产品的发展趋势 1数控机床 目前我国是全世界机床拥有量最多的国家(近320万台),但数控机床只占约5%且大多数是普通数控(发达国家数控机床占10%)。近些年来数控机床为适应加工技术的发展,在以下几个技术领域都有巨大进步。 (1)高速化 由于高速加工技术普及,机床普遍提高了各方面的速度。车床主轴转速有3000~4000r/min提高到8000~10000r/min;铣床和加工中心主轴转速由4000~8000r/min提高到12000~40000r/min以上;快速移动速度由过去的10~20m/min提高到48m/min,60m/mni,80m/min,120m/min;在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度,由过去一般机床的0.5G(重力加速度)提高到1.5G~2G,最高可达15G;直线电机在机床上开始使用,主轴上大量采用内装式主轴电机。 (2)高精度化 数控机床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008左右;亚微米级机床达到0.0005mm左右;纳米级机床达到0.005~0.01(来自:WwW.xIelW.cOm 写 论文 网:龙8国际_龙8娱乐_龙8国际娱乐平台)um;最小分辨率为1nm篇三:机电一体化论文 机电一体化系统设计论文 题目:铁路车辆轮辋探伤机的机电一体化设计 学号: 姓名: 专业:机械工程 导师: 学院:自动化学院 2015年1月30日摘 要 随着世界高速铁路的迅猛发展,为适应国民经济发展,满足广大人民的需求,我国铁路事业蓬勃发展。近年来,我国铁路行车速度不断提高,这就要求对机车车辆走形部件进行严格而精密的检修与监控。尤其是高速动车组的开行给铁路安全检测部门提出了新的考验。 目前,德国、法国等铁路发达国家均设计研发了先进的超声车轮探伤设备,我国也自主研发了移动式轮辋轮辐探伤系统,该设备采用先进的相控阵超声探伤技术和常规探伤技术,对各型动车组车轮进行在线的轮辋轮辐探伤,实现对各类疲劳缺陷及材质缺陷的检测。但检测结果中缺陷的定位,还需现场操作员手动拖动标定框实现,这就不可避免的造成人为误差,限制了探伤效率,难以适应我国高速列车迅猛发展的要求[1]。 本文设计的系统采用底下卧式紧凑型机身,整个设备处于轨道面以下,同时在不工作室盖上盖板即可使轮对通过。能够自动实现轮对的进轮及缓冲,出轮功能等。系统设计分为机械系统,控制系统与伺服系统几部分。采用机、电、液和微控系统,可以比较容易的实现轮对的进出轮[2]。 关键词 机械 控制 设计 轮对 ABSTRACT With the rapid development of high-speed railway in the world, to meet the economic development, to meet the needs of the majority of the people, China's railway industry to grow. In recent years, China's railway traffic speed continues to increase, which requires to take shape parts for locomotives strict and precise maintenance and monitoring. Especially CDB EMU to railway safety inspection department proposed a new test. Currently, Germany, France and other countries are designed railway development of advanced ultrasonic wheel inspection equipment, our country has independently developed the rim spokes mobile inspection system, the device uses an advanced phased array ultrasonic flaw detection technology and conventional testing techniques for each EMU wheel rims spokes online testing, to achieve the detection of various types of fatigue defects and material defects. But the location of defects in the test results, the need to manually drag the calibration site operator to achieve box, which inevitably cause human errors, limiting the detection efficiency, difficult to adapt to the rapid development of China's high-speed trains. This design of the system uses a compact body under the horizontal, the entire device is below the orbital plane, while the studio is not covered by the cover can make wheel. Can automatically feed wheel and buffer wheel, and a round function. System design is divided into mechanical systems, control systems and servo systems of several parts. Using mechanical, electrical, hydraulic and micro-control system, can be relatively easy to achieve and out of the wheel on the wheel. KEY WORKS mechanical control design wheel 目录 1 绪论.............................................................................................................. 5 1.1 1.2 研究对象............................................................................................ 5 研究意义............................................................................................ 5 1.3 研究现状................................................................................................. 6 1.4 本文主要内容......................................................................................... 6 2 总体方案的确定 .......................................................................................... 8 2.1系统整体设计考虑.................................................................................. 8 2.2原理与系统组成...................................................................................... 8 3 机械结构设计 ............................................................................................ 11 3.1受力分析................................................................................................ 11 3.2 3.3 电机以及减速器的选择.................................................................. 11 轴的设计与校核.............................................................................. 13 3.3.1 主动轴的设计与校核................................................................ 13 3.3.2 从动轴的设计与校核 ............................................................... 17 3.4 4 轴承的选择...................................................................................... 18 控制系统的设计 ........................................................................................ 19 4.1 电控系统硬件组成............................................................................... 19 4.2 进出轮控制系统原理........................................................................... 19 4.3 电控系统软件....................................................................................... 20 5 总结与展望 ................................................................................................ 221 绪论 1.1 研究对象 车轮作为火车走形部位的关键部件,其质量好坏直接影响列车运行的安全,车轮在高速和高负荷运行情况下,铸造和加工过程的残留物会造成轮福轮辋产生纵向深度裂纹,在福板孔及轮毂部位产生应力集中的环带,容易萌生径向、周向裂纹。此外车轮在长期使用后,会由于材质疲劳、擦伤、磨损诸多原因产生裂纹、剥离等缺陷,这些缺陷会造成火车在运行过程中的危险事故[2]。 1.2 研究意义 一例例国内外车轮事故的深刻教训警示我们,一旦出现车轮故障,将会直接危机行车安全,甚至造成列车脱轨和颠覆事故,给人民的财产及人身安全造成不可弥补的伤害。因此,必须对车轮疲劳区域进行有周期性地探伤,预防并及时发现车轮是否产生疲劳裂纹,关注其发展情况,掌握轮对状态并釆取相应措施,确保铁路运输安全。减轻铁路轮辋损坏对乘客生命财产安全的危害[3]。 据德铁ICE列车车轮检测统计结果显示,2008年共检测9794条轮对。在我国,机车车辆专家、中国两院院士沈志云在西南交大115年校庆中发表的《相期同造最高峰--谈中国高铁的发展》中指出,到2010年,我国铁路的客运量为17亿人次,同时,货物运输的缺口也达到13亿吨。目前我国引进和研制开发的和谐号高速列车共1000多列。这种形势无疑给一直坚持“安全第一”理念的中国铁路带来了重大的考验。也给铁路无损检测领域提出了更加严格的技术要求。如检测时间间隔变小,检测过程速度加快,检测范围扩大。目前国内外都已经形成了比较完善的车轮检测体系。我国西南交通大学无损检测中心自主研发的移动式轮辋轮福探伤系统,利用相控阵超声和常规超声组合探伤技术,通过沿地沟轨道移动的检测小车自动检测在线轮对的轮辋和轮福部位缺陷。能自动完成轮辋、轮福区域缺陷各类疲劳缺陷及材质缺陷的检测。但检测缺陷还需数据分析人员拖动标定框进行人工判伤,这就不可避免的造成人为误差,限制了探伤效率,难以适应我国高速列车迅猛发展的要求[4]。 为了能让操作人员直观的辨认出缺陷,简化分析缺陷的难度,提高分析准确率和效率,应用特定的数字图像处理技术,实现探伤过程自动判伤、自动读出和显示缺陷位置及当量值、存储探伤报告。在车轮相控阵超声缺陷分析中运用图像处理技术,实现对多通道检测数据进行直观实时监测,不仅解决了超声探伤可记录的问题,减少了人为误差,提高了探伤结果的可信性,而且大大提高了检测效率,有效保障了我国高速铁路动车的安全运行。自动化探伤是指自动的移动探头或工件,在移动过程中通过不同的方式激发的超声波对工件中的缺陷进行自动的本  篇:《龙8国际_龙8娱乐_龙8国际娱乐平台》来源于:龙8国际_龙8娱乐_龙8国际娱乐平台 优秀范文,论文网站
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