的精度和表面质量极限制造自动化包括了产品设计制造和管理的自动化，它不仅是快速市场需求的快速响应，而且是提高生产效率，改善劳动条件的重要手段。

两者有着密切关系，许多精密加工需要自动化技术得以达到预期指标，而制造自动化基本赖于精密加工才能准确可靠的实现。

两者的全局性和决定性奠定了它们是先进制造技术的支柱。

微进给机构的研究与设计，便是精先进制造技术的集中体现之。

微进给机构般指行程范围为毫米级位移分辨率及定位精度达到纳米级的位移机构。

微进给机构通常由微位移器和精密导轨两部分组成，其技术研究不仅关系到超精密磨床研制，更是精密机械微电子生物工程等多种学科赖以发展的基础。

因此开展微进给机构工作台的研究与设计是非常有必要且具有更广阔的应用前景。

国内外精密平面磨床的发展概况国内外都采用超精密磨削精密修整微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削的研究，以获得亚微米级的尺寸精度。

国外精密加工数控车床技术发展概况发展精密加工磨床是发展精密加工技术的十分重要的内容，歌发达国家都发展了很多种精密机床。

精密加工磨床也向着高精度多功能和高效专用方向发展。

美国是开展精密加工技术研究最早的国家，实际年代开始，在制造技术上处于世界领先地位，但在年代以后，对制造技术没有给予足够的重视，在经济竞争上感受到巨大的威胁，经过认真总结，年代后，在重要的高速增长的技术市场上失利的个重要原因就是没有把自己先进的技术应用到制造产业上。

如今，美国国家工程科学院的国家研究理事会经过反复研究，提出不能像前些年那样把制造归属于设计的地位上，而是要把注意力重新放在制造技术上。

美国利用自己已有的成熟单元技术，只用两周的时间便组装成了台小型的超精密加工车床型，用刀尖半径为的单晶金刚石刀具，实现切削厚度为的加工。

尽管如此，最近美国政府还是继续把微米级和纳米级无锡太湖学院学士学位论文的加工技术作为国家的关键技术之，这足以说明美国对这技术的重视。

德国公司是国际上知名较高的平面磨床生产厂商，在余年的生产过程中，该公司的平面和成型磨床以精度高使用寿命长而著称。

公司的主要平面磨床产品均采用立柱升降式，外形小巧，磨削精度高。

工作台纵向运动般都设二套运动装置，往复运动由液压驱动，缓进给成型磨削采用机电传动郑国云移动机器人角焊缝轨迹跟踪仿真及职能控制系统南昌南昌大学，李玄戈数控加工中刀具半径补偿的应用凿岩机械气动工具编号无锡太湖学院毕业设计论文题目精密平面磨床微进给及微位移工作台设计信机系机械工程及自动化专业学号学生姓名指导教师职称副教授职称年月日无锡太湖学院本科毕业设计论文诚信承诺书本人郑重声明所呈交的毕业设计论文精密平面磨床微进给及微位移工作台设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计论文中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计论文不包含任何其他个人集体已发表或撰写的成果作品。

班级机械学号作者姓名邱文浩年月日摘要随着科学技术的发展和高新技术产业的需要，精密平面磨床已然在当代制造产业中占据了非常重要的地位。

本文在收集了大量资料和吸取了前辈们的经验的情况下，设计了台以广州机械制造厂的为原型以微进给机构和微位移系统来提升加工精度的精密平面磨床工作。

在此基础上，完成了该磨床的总体设计计算，并进行了数据对比优化选择，取得以下研究成果设计台精密数控平面磨床，用砂轮周边磨削平面和台阶平面，用于机械制造业及工具模具制造业，且能加工各种难加工材料。

确定了该精密平面磨床工作台的各个部件及其功能分配，完成了该平面磨床的传动选择以及总体布局设计。

利用滚珠丝杆为主要器件，结合梯形螺纹丝杆压杆来检测其稳定性通过压电电致伸缩器件在微位移系统中的压电耦合效应和砂轮修整器特性提高了该工作台的加工精度。

将数控技术作用于平面磨床工作台并选择西门子交流伺服电机作为进给机构和微位移系统的电力源，完成了精密平面磨床微进给及微位移工作台的设计。

关键词精密微位移微进给砂轮器数控目录摘要目录绪论本课题的研究背景和意义国内外精密平面磨床的发展概况国外精密加工数控车床技术发展概况国内精密加工数控车床技术发展概况本课题的设计任务说明毕业设计任务与论文组成本课题的研究方法精密平面磨床的总体设计引言磨床技术规格磨床总体布局设计磨床的传动设计磨床主要组成部件及其功能进给机构的分类及使用方法本章小结砂轮的特性和修整砂轮的特性砂轮修整器砂轮修整器的设计修整器摆角的设计砂轮修整的展望本章小结微位移系统引言微位移技术的分类微位移系统的广泛实用性微位移器件在磨床中所需要具备的条件微位移行程的提高压电电致伸缩器件在微位移系统结构中的优点压电与电致伸缩效应机电偶合效应微位移系统的结构设计微位移工作台的组成微位移工作台工作原理板弹簧的设计与用途预紧力与系统分辨率本章小结微进给机构系统的设计微进给机构的结构和特点确定微进给机构设计方案对微量自动进给机构的基本要求滚珠丝杆副的优点滚珠丝杆的设计计算梯形螺纹丝杆压杆稳定性校核垂直微进给电机的功率计算本章小结数控硬件电路设计引言数控系统说明数控系统组成数控系统的连接本章小结结论和展望致谢参考文献精密平面磨床微进给及微位移工作台设计绪论本课题的研究背景和意义二十世纪，随着科学技术的飞速发展，现代制造工业正以全新的面貌展现在世人面前。

其中，精密加工技术的发展显而易见。

精密加工技术及磨床在机械制造业中占有极其重要的位置。

根据先进技术的实用性和先进性而论，精密加工技术追求加工上的精度和表面质量极限制造自动化包括了产品设计制造和管理的自动化，它不仅是快速市场需求的快速响应，而且是提高生产效率，改善劳动条件的重要手段。

两者有着密切关系，许多精密加工需要自动化技术得以达到预期指标，而制造自动化基本赖于精密加工才能准确可靠的实现。

两者的全局性和决定性奠，构部件，使得精密平面磨床工作台的框架基本完成。

无锡太湖学院学士学位论文数控硬件电路设计引言数控机床是种技术密集度及自动化程度很高的机电体化加工设备，是综合应用计算机自动控制自动检测及精密机械等高新技术的产物。

数控编程方法分为两种，风别是手工编程和自动编程。

手工编程主要由人工来进行从零件图样分析工艺处理数据计算编写程序单输入程序到程序校验等各步骤的编程过程。

它适用编程易于实现的场合。

例如于点位加工几何形状不太复杂的零件的加工，计算较简单，程序段不多，编程易于实现等。

当然对于几何零件较为复杂的数控编程加工，以及那些集合元素不复杂但是编制程序量需求很大的零件，因为编程事的计算数据相当庞大，工作内容繁琐，且极易出现，程序的检测验收也是相当的苦难，手工编程在这里就受到了极大的限制。

因此要采用自动编程。

所谓自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成，可以有效解决复杂零件的加工问题，也是数控编程未来的发展趋势。

同时，也要看到手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都来源于手工编程，二者相辅相成。

数控系统说明数控机床是个十分复杂的系统，它由程序输入装置数控装置伺服驱动系统辅助控制系统和运动系统等组成。

数控系统是西门子数控系统中的款高性能低价位的数控系统。

数控系统组成型数控系统的组成主要有以下几个部分板控制单元和全数控的键盘模块为部分，其提供了点数字输入河点数字输出机床控制面板其中包括有机床操作所需要的全部按钮，如果工作墨台选择选钮倍率开关启动和进给保持按钮各轴正负点动钮电子手轮相应机床动作的控制按钮等等驱动系统和交流伺服电机为的执行单元。

驱动系统和交流伺服电机为的执行单元。

电源，需要直流电源供电，而且要求电源应保证在恶劣的电网波动下能保持精确稳定的输出。

根据公司的建议系统应使用两个独立的支流电源，个用于的和输入信号的公共端，而另个则为的输出信号供电。

数控系统的连接数控系统主要有三大部分组成输入装置，数控装置和辅助装置。

输入装置由电源馈入模块，驱动模块，端子转换模块，这三个主要模块构成。

图为数控系统的精密平面磨床微进给及微位移工作台设计输入装置。

图数控系统输入装置输入装置中，数据信号通过馈入模块接进驱动器，并将有用的信号从接口输入端子转换器。

端子转换器实则为信号转换家的科学技术达到个新的高度。

无锡太湖学院学士学位论文致谢在本文即将完成之即，特别要感谢导师范圣耀副教授。

本论文的设计工作从始至终都是在导师的真诚帮助和悉心指导下完成的。

这段漫长而又充实设计时间里，导师儒雅耐心的授课方法严谨求实的学术作风和令人折服的敬业精神将永远成为我今后工作和学习的榜样。

感谢信息与工程学院的领导和老师，自始至终都给予我无私的帮助和指导。

感谢同组的各位同学陪我度过了个又个有意义的设计时光。

感谢无锡太湖学院的领导和老师提供给我良好的生活环境和学术环境。

感谢我的父母，谢谢他们为我付出了那么多。

精密平面磨床微进给及微位移工作台设计参考文献陈振辉具有磁流变阻尼的直线寄给系统动力学特性研究广东广东工业大学，李大民超精密加工车床及其微进给机构的研究河北河北工业大学，董吉洪精密和超精密加工机床的现状及发展对策光机电信息喻强超精密加工技术的发展及其对策制造技术与机床，于天来陶瓷磨削性能和耐磨性的研究天津天津大学，刘宏谦浅谈磨削技术的发展科教文汇