① 数控机床毕业论文
数控机床电气设计字数:8717,页数:22 论文编号:JX076摘 要
数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合国力的水平，近年来，PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。随着PLC技术的发 展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。在机床的实际设计和生产过程中，为了提高数控机床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。FBs系列PLC的NC定位功能较其它PLC更精准，且程序的设计和调试相当方便。本文提出的是如何应用PLC的NC定位控制实现机床数控系统控制功能的方法来满足控制要求，在实际运行中是切实可行的。整机控制系统具有程序设计思路清晰、硬件电路简单实用、可靠性高、抗干扰能力强，具有良好的性能价格比等显着优点，其软硬件的设计思路可供工矿企业的相关数控机床设计改造借鉴。
关键词：
数控机床、 电气控制系统、 控制软件总体结构设计、 机电一体化、机电传动、 电子技术、 传感器技术、数控加工、 CAD/CAM技术、 电力电子技术、 机械设计原理、 电气控制系统、 单片机、PLC;
目 录
第一章 绪 论 3
1.1课题的来源 3
1.2目的和意义 3
1.3机电一体化系统的简介 3
1.3.1机电传动概述 4
1.3.2数控加工的概述 4
1.3.3数控加工的设备 5
1.4国内外动态 7
1.4.1国内研究的状况 7
1.4.2国外研究的状况 8
1.5机电一体化技术的发展与展望 9
第二章 系统的总体设计 10
2.1机械部分 10
2.2电气控制系统方案 11
注：附图（共七张；元器件清单1份） 以上回答来自: http://www.lwtxw.com/html/44-3/3052.htm
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研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
1、研究什么？——怎样确定研究课题
一切科学研究始于问题——问题即课题；教学即研究（掌握方法很重要，否则就不是研究）；进步与成果即成长。
教育科研课题主要来源于两大方面：
A．实践来源——客观存在的或潜在的教育实际问题，教育教学实践本身存在的问题。
教育教学与其外部的矛盾（教师与家长、教师与学校、学校与社会、教育与社会发展）。
B．理论来源——现有教育理论所揭示的问题以及理论体系中的空白和矛盾点（例如《关于“信息技术与课程整合”的冷思考》一文产生的过程）
2、怎样进行研究课题的论证？
我们既然已选定了一个课题，我们就必须对这个课题的所有情况进行全面的了解。了解这个课题目前在国外、国内的研究情况，包括研究已取得的成果和存在的问题，了解这一课题所属的理论体系等等。对课题的全面了解，可以使我们在研究过程中少走弯路，确立研究的主攻方向，这就是我们常说的：“知己知彼，百战百胜”。
怎样对一个课题进行论证呢？论证一个课题主要是弄清如下几个问题：
A．所要研究的问题是什么性质和类型的问题？
B．要研究的问题具有什么现实意义？它的理论价值（即在理论上预计有哪些突破？）
C．要研究的问题目前已有哪些研究成果？研究的方向是什么？
D．要研究的问题所应具备的条件分析。
E．课题研究的策略和步骤如何？
F．课题研究的成果及其表现形式有哪些？
教育课题研究的基本方法有：
⑴ 观察法 ⑵ 调查法 ⑶ 测验法 ⑷ 行动研究法 ⑸ 文献法 ⑹ 经验总结法 ⑺ 个案研究法 ⑻ 案例研究法
⑼ 实验法（在一个课题研究过程中，根据不同的研究目的和要求，往往会用到两种以上方法）
3.1 观察法：为了了解事实真相，从而发现某种现象的本质和规律。
观察法的步骤：观察法的实施分为以下三个步骤,步骤之一就是进行观察研究的设计,此步骤可分为如下几个方面：
作大略调查和试探性观察。
这一步工作的目的不在于搜集材料，而在于掌握基本情况，以便能正确地计划整个观察过程。例如：要观察某一教师的教学工作，便应当预先到学校大致了解这位教师的工作情况，学生的情况，有关的环境和条件等等。这可以通过跟教师和学校领导人谈话，查阅一些有关的材料，如教案、教学日记、学生作业等，以及听课等方式进行。
确定观察的目的和中心。
根据研究任务和研究对象的特点，考虑弄清楚什么问题，需要什么材料和条件，然后作明确的规定。如果这规定不明确，观察便不能集中，结果就不能深入。观察不能有几个中心，范围不能太广，全部观察要围绕一个中心进行。如果必须要观察几个中心，那就采取小组观察，分工合作。
确定观察对象
一是确定拟观察的的总体范围；
二是确定拟观察的个案对象；
三是确定拟观察的具体项目。
比如，要研究新分配到小学任教的中师或大专毕业生在课余时间进行业务、文化进修的情况，那么，拟观察总体就是教师工作年限达一年或两年的新教师。在这一总体范围内，再定下具体观察哪几所小学，哪几个教研组中的哪些教师。具体观察名单确定以后，再把拟观察的时间、场合、具体观察项目确定下来。
制定观察计划
观察计划除了明确规定观察的目的、中心、范围，以及要了解什么问题、搜集什么材料之外，还应当安排观察过程：观察次数、密度、每次观察持续的时间，如何保证观察现象的常态等。
策划和准备观察手段
观察手段一般包括两种：
一种是获得观察资料的手段；一种是保存观察资料的手段。
获得观察资料的手段主要是人的感觉器官，但有时需要一些专门设置的仪器来帮助观察，如观察屏、计算机终端装置、更高级的如动作反应器等。这些仪器主要起两方面作用：保证观察的客观性与提高观察的精确性。
在保存资料的手段中，人脑是天然器官。但这种与观察主体连在一起的保存手段缺乏精确性和持久性，也不能实现资料的客体化。因此，人们先利用文字、图形等符号手段，进而又利用摄影、录音、录像等技术手段，把观察时瞬间发生的事、物、状况以永久的方式，准确地、全面地记录下来，供研究地反复观察资料和分析资料所用。
无论哪一类手段，都应在观察开始前就准备好，对观察中使用的种仪器也须事先作好功能检查，以保证在使用过程中不出现障碍。对于观察人员来说，必须掌握使用仪器的基本方法，并知道在观察中应做些什么。如要详细、全面拍摄一堂课，一部摄像机是不够的。观察者应准备几部摄像机，并事先作好分工。即使是作观察记录，也需要事先作好设计。在记录纸上印好以一定的格式排列的必须记录的项目，还可以约定一些记录符号，以尽量减少现场记录时书写文字的时间．
我们以中学生课堂行为记录为例，见表5－1。在下面表格中，研究人员根据研究需要，列出他认为在课堂上学生可能发生的行为。但估计所列不会完全，所以留出一些空格，让观察员在需要时使用。研究者如果要请别人帮助观察，必须事先和观察人员讲清楚每一个项目的具体所指，遇到意外情况的处理方法，要求他们熟悉每一个项目的所在位置。为了稳妥起见，还可以在正式观察前先作几次观察练习，帮助观察人员熟悉表格的内容；如发现表格的缺陷，可在正式观察前作出调整。
规定统一性标准
为了增加观察的客观性，为了便于衡量和评价各种现象，为了易于用数量来表达观察的现象，为了使观察结果可以核对、比较、统计和综合，必须事先考虑自己的观察可能涉及到的各种因素，并对每一因素规定出统一的标准。每次观察或观察同一现象的不同观察者，要坚持采用统一的标准去衡量。这主要在于，不同的研究项目常会涉及到不同性质的标准。如：有的涉及到单位问题，如怎样衡量学生表现的知识质量；有的涉及到定义问题，如怎样才算违反纪律；有的涉及计算方式问题，如怎样登记和表达学生之间产生的矛盾的频率，等等。对类似问题，都应事先做好统一规定。
逐段提出观察提纲
在观察计划的基础上，应对每次或每段（几次同一性质上一内容的观察组成一段）观察提出具体提纲，以便使观察者对每一次观察的目的、任务和要获得什么材料非常明确。观察提纲可以包括本次观察要解决的具体问题，并且应当在前一次观察的基础上，经过深思熟虑之后提出来。亦可采用表格的方式，以便于分类统计。
观察实际过程，加以分析研究，得出某种结论。也许可以形成某个研究课题。
调查法 ：
同样是为了了解事实情况，分析事实情况，得出结论，证实某种问题，以便改进工作（包括改进研究方法）或形成新的研究课题。
包括问卷调查、访问调查等.。了解事实情况、分析情况、认真研究，得出结论，寻找解决办法或进一步研究的方案。
举例说明调查法的操作过程：
抽样调查的主要步骤
在实际的抽样操作中，整个过程可大致分为如下步骤：
1.确定调查的目的（确定问题，形成假说；通过调查验证假说，使问题明确化，得出结论）。
2.确定抽样总体。要从中进行抽样的总体应与要得到信息的总体（目标总体）一致。从样本得出的结论适用于被抽样总体，超出这个范围结论的适用程度取决于被抽样总体与目标总体的差异程度。
3.确定待收集的数据。一般只收集与调查目的有关的数据，过长的调查表会降低回答的质量。
4.选择抽样方法。这时总体中的哪种单位作为个体基本上可定下来。
5.编制抽样框。如学校名录、学生花名册等。
6.确定需要的精确度。因抽样调查是要由样本推断总体，会带有某些不确定性。一般是对相对误差或绝对误差作出概率水平上的要求。
7.估计样本容量，估计费用。
8.抽样试验，在小范围内试填一下调查表，做些必要的改进。
9.实地调查工作的组织。按抽样方案进行调查。对收回的调查表的质量及时进行检查。对不回答的表要有处理方案。
10.根据所用的抽样方法进行数据分析。
11.可对同样的数据采用其它的分析方法，以作比较。
12.写出调查报告。留存有关总体的信息，它们可能对将来的抽样起指导作用。
对于教育现象，有时难于进行严格意义上的概率抽样，可以考虑采用下列方法抽样：从总体中选出若干有代表性的大单位（群），在群内进行概率抽样；从一个小总体中选出接近于研究者对总体平均数的印象的那些个体；样本限于总体中易于取到的部分；样本是随便选取的；样本由自愿被调查的人员组成；等等。但对这样得到的样本要选择适当的数据分析方法，对结论也要慎重，应充分利用其它信息进行核查、确认。在教育现象的研究中，研究者的智恝、经验和抽样技术的有机结合，是获取好样本的关键。
测验法：
是想描述某些行为的状况，或推论某些行为的状况（包括：能力与成就，个性、兴趣、动机、态度、观念及心理需要等）；从而考虑改建的策略或方案，或进一步形成新的研究课题。
在教育学和心理学中，测量被用作定量研究的重要方法。主要功能是评估、诊断和预测。（举例，如XXX老师所做的“学生自学能力测验（试验）”，就是为了了解小学中高年级学生的自学能力究竟能达到何种程度）。
所谓测量就是根据一定的法则，将某种物体或现象所具有的属性或特征用数字或符号表示出来的过程。测验法是教育和心理学测量的一项主要内容和形式。
测验的客观性是关于测验系统化过程好坏程度的指标。测验的控制，在不同时间对于同一个被试，或同一时间对于不同的被试，其意义都应该是相同的。保持刺激的客观性则要遵照一定的程序予以控制。（如周文琴老师在做这一测试前邀请我去在他们的家长会上的讲话，目的就在于排除和避免人为因素影响，排除测验的随意性和不真实性，实现评测标准的同一性）。
推论的客观性指对同一结果不同的人所做的推论应该一致，同一个人在不同的时间对同一结果的所做解释应该相同。
3.4 行动研究法：
行动研究法是一种适应小范围内教育改革的探索性的研究方法，其目的不在于建立理论、归纳规律，而是针对教育活动和教育实践中的问题，在行动研究中不断地探索、改进改进工作，解决教育实际问题。行动研究将改革行动与研究工作相结合，与教育实践的具体改革行动紧密相连。（特点是边执行、边评价、边修改）。
模式基本是：计划——行动——考察——反思（即总结评价）。教师个体比较适用。
另一种模式：预诊——搜集资料初步研究——拟订总体计划——制订具体计划——行动——总结评价
从上述行动研究法的几个步骤中可以发现三个明显的特征：
一是具有动态性，所有的设想、计划、，都处于一个开放的动态系统中，都是可修改的；
二是较强的联合性与参与性，研究者、教师、行政人员的全体小组成员参与行动研究法实施的全过程。
三是在整个研究过程中，诊断性评价、形成性评价、总结性评价贯穿于行动研究法工作流程的始终。
具体说说操作方法：
（一）预诊：这一阶段的任务是发现问题。对教学或学校工作中的问题，进行反思发现问题，并根据实际情况进行诊断，得出行动改变的最初设想。在各步骤中，预诊占有十分重要的地位。
（二）收集资料初步研究：这一阶段成立由教研人员、教师和教育行政人员组成的研究小组对问题进行初步讨论和研究，查找解决问题的有关理论、文献，充分占有资料，参与研究的人员共同讨论，听取各方意见，以便为总体计划的拟定做好诊断性评价。
（三）拟定总体计划：这是最初设想的一个系统化计划。行动研究法是一个动态的开放系统，所以总体计划是可以修订更改的。
（四）制定具体计划：这是实现总体计划的具体措施，它以实际问题解决的需要为前提，有了它，才会导致旨在改变现状的干预行动的出现。
（五）行动：是整个研究工作成败的关键。这一阶段的特点是边执行、边评价、边修改。在实施计划的行动中，注意收集每一步行动的反馈信息，可行的，则可以进入下一步计划和行动。反之，则总体计划甚至基本设想都可能需要作出调整或修改。这里行动的目的，不是为了检验某一设想或计划，而是为了解决实际问题。在行动研究中，过程性资料的搜集、整理也是非常重要的。
（六）总结评价：首先要对研究过程进行考察。考察内容有：一是行动背景因素以及影响行动的因素。二是行动过程，包括什么人以什么方式参与了计划实施，使用了什么材料，安排了什么活动，有无意外的变化、如何排除干扰。三是行动的结果，包括预期的与非预期的，积极和消极的。要注意搜集三方面的资料，背景资料是分析计划设想有效性的基础材料，过程资料是判断行动效果是不是、由方案带来和怎样带来的考察依据；结果资料是分析方案带来的什么样的效果的直接依据。考察要灵活运用各种观察技术以及数据、资料的采集和分析技术，充 分利用录象、录音等现代化手段。
总结评价实际上是对行动研究过程及其结果的“反思”。反思是行动研究第一个循环周期的结束，又是过渡到另一个循环周期的中介。这一环节包括：整理描述，评价解释，写出研究报告。这是对整个研究工作的总结和评价。这一阶段除了要对研究中获得的数据、资料进行科学处理，得到研究所需要的结论外，还应对产生这一课题的实际问题作出解释和评价。
经验总结法：
这是教师可以常用的方法。教育经验总结法是根据教育实践所提供的事实，分析概括教育现象，挖掘现有的经验材料，并使之上升到教育理论的高度，以便更好地指导新的教育实践活动的一种教育科学研究方法。关键是要能够从透过现象看本质，找出实际经验中的规律；从而更好地更加理性地改进自己的教学。进行教育经验总结要遵循以下基本要求：
一、要注意经验的 先 进 性（观念必须更新）
二、要全面考察总结的对象，充分占有原始的事实材料；且做到有“点”有“面”，“点”、“面”结合，防止以偏概全的片面性。
三、要以教育实践活动为依据，不能凭空想当然，那是毫无价值。
四、要善于进行理论分析
文献法：
分类阅读有关文献（包括文字、图形、符号、声频、视频等具有一定历史价值、理论价值和资料价值的材料），得出一般性结论或者发现问题，寻找新的思路。
文献按内容性质分，有零次文献、一次文献、二次文献和三次文献。零次文献是未经发表和有意识处理的最原始的资料。一次文献指直接记录事件经过、研究成果、新知识、新技术的专着、论文、调查报告等文献。二次文献是指对一次文献进行加工整理，包括着录其文献特征、摘录其内容要点，并按照一定方法编排成系统的便于查找的文献。三次文献是指工具书和在二次文献的基础上，又对众多一次文献的综合研究结果。
（这是清华开题报告写作的讲座，看完后有用请赞，收集整理有手打不容易，谢谢！）