10级数控方向专业设计课程设计题目

数控方向专业设计课程设计1. 数控回转工作台的设计1) 设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；2) 设计要求包括：回转角度0～360°正反旋转；最大回转半径100㎜；最大承载重量20㎏；工作台旋转输出精度2mrad,主要用于定位，转速低，具备自锁功能。

3) 机械部分的设计：装配工作图1张（ 1号 ）； 4) 电器控制的设计：控制系统接口图1张；5) 控制装置采用步进电机驱动，MCS-51单片机或PLC 控制系统，转角由键盘输入实现开环控制。

2. 数控摆动工作台的设计1) 设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书； 2) 设计要求包括：回转角度0～90°正反方向旋转；最大承载重量20㎏；工作台旋转输出精度2mrad, 主要用于定位，转速低，具备自锁功能。

3) 机械部分的设计：装配工作图1张（ 1号 ）； 4) 电器控制的设计：控制系统接口图1张； 5) 控制装置采用步进电机驱动，MCS-51单片机或PLC控制系统，转角由键盘输入实现开环控制。

3. 数控移动工作台设计1) 设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；2) 设计要求包括：；最大承载重量20㎏；工作台旋转输出精度0.01mm, 具备自锁功能。

3) 机械部分的设计：装配工作图1张（ 1号 ）； 4) 电器控制的设计：控制系统接口图1张； 5) 控制装置采用步进电机驱动，MCS-51单片机或PLC 控制系统，位移由键盘输入实现开环控制。

4. 机械手运动控制系统设计1) 设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；2) 课题内容简介或设计要求：机械手运动控制系统的总体方案如下图所示，机械手运动范围0-200mm，机械手移动步距0.01mm,步进电机驱动，完成：（1）机械本体结构方案设计（绘制 A3 幅面机械结构草图一张） ;（3）控制器的控制程序设计（绘制 A3 幅面程序流程框图一张） ;（4）机械本体结构部分的设计包括：丝杠导程选择、丝杠支承结构选择、螺旋机构运动部件导向机构选择、步进电机的安装结构以及与丝杠的连接结构设计。

（5）控制器采用 MCS-51 单片机。

程序流程框图尽量详细，图框中用文字说明。

程序代码用 C 语言或汇编语言编写，每行都要添加文字注释。

（6）控制程序的功能是实现机械手的匀速循环动作：开始控制之前机械手的运动部件处于运动范围内的随机位置上，开始控制后，运动部件向任意方向移动。

当位置传感器检测到运动部件到达运动范围的极限位置时，运动部件停止1 秒，然后反向移动，在运动范围的中点停下，该位置作为机械手的初始位置。

机械手的运动部件到达初始位置后停 2 秒，以初始位置为中心，在±5mm 的位置之间移动，移动到±15 mm时停 1 秒。

5.自动门PLC控制装置1)设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；2)课题内容简介或设计要求：A.自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。

B.控制要求：（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

3)机械部分的设计：装配图；4)计算机控制的设计：画出实物模型与控制系统的硬件连接图，按图接线，编制控制程序，并画出逻辑图。

6.XY运动工作台控制系统设计1.设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；2.负载重量150N,定位精度0.01m,加工范围50mm*50mm,最快移动速度1m/min3.课题内容简介或设计要求：完成XY坐标步进电机驱动运动工作台控制系统的设计；完成电机启停的电气控制系统设计。

包括键盘操作、单片机控制、输入电路、控制电路、显示电路等五个主要组成部分。

4.机械部分的设计：装配图5.控制系统的设计：单片机控制系统电路原理图的设计；利用单片机编程实现两坐标系统的手动、自动和回位等运动；实现两坐标工作台极限移动的保护及显示、报警；工作台运动控制装置采用步进电机驱动。

7.机械手及控制系统设计1)利用滚珠丝杆、滑杆气缸、步进电机、驱动模块电磁阀等器件设计一个机械手模型装置,如下图所示,动作包含:垂直轴转动、上下Z方向、横向X方向运动、机械手转动和夹紧。

垂直轴转动和机械手转动转动由直流电机控制，上下Z方向、横向X方向运动由步进电机控制,夹紧由气动完成。

2)设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；8.数控两轴旋转工作台设计工作1)课题内容简介或设计要求：完成如图所示两轴步进电要求工作台旋转输出精度2mrad，工作台重20Kg,具备锁住功能，步进电转速<300rpm，有手动控制旋转角度功能和角度显示功能2)包括步进电机及驱动器的选择、减速器的设计、单片机控制、输入电路、控制电路、等主要组成部分。

3)机械部分的设计：装配图4)设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；9.数控机床主轴的变频设计(普通车床改造)1.设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；2.课题内容简介或设计要求：数控车床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机拖动、自动控制、检测等技术为一身的自动化设备，其中主轴运动是整个数控车床的一个重要内容，以完成切割任务，基本控制是主轴的正、反转和停止，可自动换档和无级变速。

采用变频器控制交流主轴电动机。

3.机械部分的设计：主轴传动设计计算，装配图4.控制的设计：参考现有机床功率和参数选择电机、以及变频器选型和控制。

10、课程设计题目与要求1、题目：《数控机床刀架的设计》2、要求：主要了解数控机床刀架的组成及控制原理。

（1）数控装置总体方案的确定①数控装置回转刀架设计参数的确定；②方案的分析，比较，论证。

（2）数控系统刀架的设计①数控刀架的机构；②数控系统电路及伺服控制电路的设计和选用；③数控系统的设计。

（3）编写课程设计说明书说明书是课程设计的总结性技术文件，应叙述整个设计的内容，包括总体方案的确系统框图的分析，数控机床刀架设计计算，选用器件参数的说明。

11、课程设计题目与要求1、题目：《数控系统的计算机仿真》2、要求：用计算机高级编程语言（如VB ，VC++等）来实现平面凸轮的数控加工程序的编制,即根据凸轮运动的曲线规律，设计一个软件能够用于平面凸轮的参数化绘图和生成数控加工的代码。

本课程设计的具体要求分为如下几个部分：（1）设计一个凸轮设计的友好的界面；（2）能够按照用户要求生成凸轮的曲线轮廓，对于非圆几何形状可采用直线或圆弧逼近的方式生成曲线；凸轮设计中设及的有关参数可自行设定，或参考图1中的参数。

（3）能够生成数控代码。

12、课程设计题目与要求1、题目：数控铣床及加工中心产品加工工艺设计2、要求：用数控铣床完成如图所示零件的加工，毛坯外形尺寸为160mm ×120 mm ×40 mm ，材料自己选择铝材或45钢。

1）按图样要求完成零件节点、基点计算；2）设定工件坐标系，制定正确的工艺方案（包括定位、夹紧方案和工艺路线），选择合理的刀具和切削工艺参数；3）编写数控加工程序，按尺寸精度和表面粗糙度值要求加工出零件。

t －凸轮转角(o) s －从动件位移(mm) r b －基圆半径(mm) r t －顶圆半径(mm) h －从动件升程(mm) r －半径变量(mm)图4 凸轮转角t 与从动件位移s 的关系图1 凸轮轮廓13、课程设计题目与要求1、题目：恒压供水系统设计2、要求：构成：PLC系统、变频器、检测保护电路、转速测量等环节。

1）采用PWM变频调速；2）有具体结构图及外形图；3）选用元器件合适；4）有控制电路图、主电路原理图、PLC程序框图和清单。

【注意：选题要结合实际供水工作。

要求写明本设计所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤。

】14、课程设计题目与要求1、题目：轴套类零件的数控（车或铣）加工程序编制与加工艺2、初始条件：被加工零件图，生产纲领为小批量3、目的与要求：通过课程设计全面掌握《数控技术》课程内容，并在数控机床的操作和使用上获得初步的实践训练。

要求运用课程中所学习的数控加工程序编制的理论和方法，对较为复杂的零件进行数控加工的工艺过程设计、编制出数控加工程序并在数控机床上调试和加工运行。

要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）按照手工编程步骤，编制给定零件的数控程序，如果条件允许，争取在数控机床上实现其加工，或者实现部分工序的加工。

1）设计零件数控加工的走刀轨迹；2）计算走刀轨迹的基点坐标值；3）编制数控加工程序单；4）在数控机床上实现零件的加工，（机床上的加工轨迹图）；5）撰写课程设计说明书，内容包括：零件的分析(阐述零件的特点、要求和采用数控加工的必要性)，刀具、切削用量的选择,走刀轨迹的设计说明（附：设计的轨迹图）零件图15、课程设计题目与要求1、题目：XK714型数控铣床主轴箱的设计2、要求及相关说明：（一）设计之原始数据：主要参数：1、主轴转速（rpm）：50——4500；2、Y轴行程400mm；3、主轴跳动：轴向/径向（㎜）0.01/0.01；4、主轴内孔锥度：BT—40#；（二）设计计算及说明部分内容：《1》计算内容与方案确定：（1）确定数控铣床主轴箱的传动方案；（2）画出主轴传动链简图；（3）电机的选择、主轴轴承的选择；（4）主轴组件的设计，同步带轮的设计；（5）密封和润滑的设计；（6）主轴箱体的设计；（7）各主要部件的强度及刚度的校核计算。

《2》设计内容：（1）Pro/E或UG环境下进行产品的设计；（2）主轴箱装配工程图一张以上；（3）各组成零件的零件图4—8张；（5）编写设计（论文）说明书。