【正文】 一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。但在實(shí)際工作中，往往需要接受別的 CAD 數(shù)據(jù)。并自動跟蹤你創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括你存貯在模型文件或庫中零件的數(shù)據(jù)。在這一事件中出盡風(fēng)頭的 CAMMAX 軟件就是一種數(shù)控模塊。 (四 )制造 (CAM)模塊 在機(jī)械行業(yè)中用到的 CAM 制造模塊中的功能是 NC Machining(數(shù)控加工 )。有限元仿真使我們有了一雙慧眼，能“看到”零件內(nèi)部的受力狀態(tài)。包括： PRO/ASSEMBLY（實(shí)體裝配）、PRO/CABLING（電路設(shè)計(jì)）、 PRO/PIPING（彎管鋪設(shè)）、 PRO/REPORT（應(yīng)用數(shù)據(jù)圖形顯示）、 PRO/SCANTOOLS（物理模型數(shù)字化）、 PRO/SURFACE（曲面設(shè)計(jì)）、PRO/WELDING（焊接設(shè)計(jì)） (三 )功能仿真 (CAE)模塊 功能仿真 (CAE)模塊主要進(jìn)行有 限元分析。用 PRO/E 生成曲面僅需 2步～ 3 步操作。 包括： PRO/3DPAINT(3D 建模 )、 PRO/ANIMATE(動畫模擬 )、 PRO/DESIGNER(概念設(shè)計(jì) )、 PRO/NETWORKANIMATOR(網(wǎng)絡(luò)動 畫合成 )、 PRO/PERSPECTASKETCH（圖片轉(zhuǎn)三維模型）、 PRO/PHOTORENDER(圖片渲染 )幾個(gè)子模塊。 (一 )工業(yè)設(shè)計(jì) (CAID)模塊 工業(yè)設(shè)計(jì)模塊主要用于對產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)，以前，在零件未制造出時(shí)，是無法觀看零件形狀的，只能通過二維平面圖進(jìn)行想象。 PRO/ENGINEER 軟件包的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境在支持并行工作，它通過一系列完全相關(guān)的模塊表述產(chǎn)品的外形、裝配及其他功能。 Pro／ ENGINEER 是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動化軟件，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng) ,并且具有單一的數(shù)據(jù)庫功能。 Pro/ENGINEER 還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。 1988年， 的 Pro/ENGINEER 誕生了。目前我國連桿檢測常采用兩種方法，一種是采用國產(chǎn)氣動測量儀檢測兩端孔孔徑值，并同時(shí)測出兩者 的中心距，而對平行度和交叉度則采用手工檢測方法；另一種采用進(jìn)口氣動量儀直接檢測 5～ 6 個(gè)參數(shù)。計(jì)算機(jī)完全有可能取代人的五官功能，從而出現(xiàn)接近人類智慧的高度智能機(jī)器人 。 機(jī)電一體化技術(shù)體系 機(jī)電一體化技術(shù)是一門新興的科學(xué)，所聯(lián)系的主要領(lǐng)域如表 21所示： 表 21 機(jī)電一體化所聯(lián)系的主要學(xué)科 機(jī)械學(xué) 控制理論 機(jī)械設(shè)計(jì) 動態(tài)系統(tǒng)分析 經(jīng)典控制、數(shù)字控制 現(xiàn)代控制 微處理機(jī) 及常規(guī)儀器儀表 電機(jī)、電器 及電力電子學(xué) 軟件工程 微 處理機(jī)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 電子學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué) 從上述學(xué)科基礎(chǔ)來看，機(jī)電一體化技術(shù)作為一門綜合性技術(shù)，為這三種工程對象服務(wù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單純的機(jī)械產(chǎn)品及電器產(chǎn)品將越來越少，今后機(jī)電結(jié)合的技術(shù)將在機(jī)械行業(yè)和電工行業(yè)中占主導(dǎo)地位。機(jī)電一體化是一種復(fù)合化技術(shù)，它是機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)、信息技術(shù)相互滲透的產(chǎn)物，是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。通過自主研發(fā) 、引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、與國外公司合資、合作等方式，迅速提高了國內(nèi)的檢測水平，基本滿足了使用要求。連桿平行度測量儀是專門為測量汽車連桿而設(shè)計(jì)的專用測量工具。我的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是機(jī)械部分的設(shè)計(jì)。因而連桿檢測成了生產(chǎn)中頻繁而又不可缺少的環(huán)節(jié)。 連桿平行度測量儀是專門為檢測汽車連桿而設(shè)計(jì)的專用測量工具，其結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高。 關(guān)鍵詞： 連桿 平行度 檢測II Abstract The connecting rod is one of motor car engine main power transmission ponents, often being at the high speed state of motion, therefore, which requests the higher grade of fit with other ponents. Thus the connecting rod is examined in the production to be frequent and the also essential link. The connecting rod parallelism measuring instrument is specially for examines for measuring tool which the automobile connecting rod design, its structure is simple, the measuring accuracy is high. This design is posed by the mechanical system design and the control system design, which includes the gear drive design and the choice, the ball bearing guide screw design and chooses, motor machine choice and installment mechanical system design, relating test system control design and choice. My design content mainly focuses on the machine part design. Key words： Connecting rod parallelism examination III 目 錄 摘 要 ????????????????????????????? I Abstract ???????????????????????????? II 第 1 章 緒 論 ?????????????????????? ???? 1 第 2 章 機(jī)電一體化技術(shù)簡介 ??????????????????? 3 機(jī)電一體化技術(shù)簡介 ?????????????????? 3 機(jī)電一體化技術(shù)體系 ?????????????????? 3 機(jī)電一體化的發(fā)展前景 ????????????????? 3 連桿平行度測量儀的簡介 ???????????????? 4 Pro/ENGINEER 產(chǎn)品介紹????????????????? 4 第 3 章 連桿平行度測量儀機(jī)械部分的總體設(shè)計(jì) ??????????? 9 進(jìn)給運(yùn)動的要求 ???????????????????? 9 滾珠絲杠的選擇 ???????????????????? 9 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算?????????????????? 14 步進(jìn)電機(jī)的選擇???????????????????? 16 液壓夾具的設(shè)計(jì)???????????????????? 19 第 4 章 連桿平行度測量儀中的微機(jī)應(yīng)用及其接口技術(shù) ???????? 23 測量儀中主控芯片 8088 介紹?????????????? 23 測量儀中的接口技術(shù) ????????????????? 24 第 5 章 傳感器的選擇及測量原理 ????????????????? 34 傳感器的選擇及測量方法???????????????? 34 連桿平行度的分析及計(jì)算???????????????? 35 第 6 章 經(jīng)濟(jì)分析 ???????????????????????? 37 總 結(jié) ????????????????????????????? 38 致 謝 ????????????????????????????? 39 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????? ? 40 附錄 1 專題論文 ???????????????????????? 41 附錄 2 外文譯文 ???????????????????????? 49 附錄 3 外文原文 ???????????????????????? 54 1 第 1 章 緒論 連桿是汽車發(fā)動機(jī)的主要傳力構(gòu)件之一，常處于高速運(yùn)動狀態(tài)，因此要求與其它零件間具有較高的配合精度。要求其簡單輕便，結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，且測量過程要求自動化，是機(jī)電一體化方面上的設(shè)計(jì)題目。 目前開發(fā)研制成功的連桿綜合檢測儀器，將先進(jìn)的傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、誤差處理技術(shù)及控制技術(shù)融入到整臺設(shè)備中，利用比較測量的方法對連桿主要參數(shù)進(jìn)行綜合測量，與傳統(tǒng)的利用三座標(biāo)測量機(jī)的方法相比，測量效率高、精度高、成本低，是企業(yè)用來對連桿的產(chǎn)品質(zhì)量控制、委外產(chǎn)品驗(yàn)收、工序間檢查的理想測試設(shè)備。 機(jī)電一體化的實(shí)體部分是機(jī)械技術(shù)及電子技術(shù)，又通過信息技術(shù)把兩者有機(jī)的結(jié)合在一起，從而構(gòu)成功能更為先進(jìn)的產(chǎn)品，按照系統(tǒng)分析的觀點(diǎn)，機(jī)電一體化就是把機(jī)械部分和電子部分各作為一個(gè)環(huán)節(jié)統(tǒng)一在一個(gè)“系統(tǒng)”之中。 機(jī)電一體化的發(fā)展前景 機(jī)械技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入機(jī)電一體化階段就是使機(jī)械技術(shù)智能化，更好地代替人進(jìn)行各項(xiàng)工作。微細(xì)加工技術(shù)是在尖端技術(shù)領(lǐng)域里進(jìn)一步推進(jìn)精致化、微小化和高度集成化，可以預(yù)見的二十一世紀(jì)，將會出現(xiàn)加工精度達(dá)到原子或分子水平的機(jī)床，加工處理技術(shù)也會在精密測量方面有較大的發(fā)展。連桿中心孔平行度測量儀是專門為測量汽車連桿而設(shè)計(jì)的專用測量工具。經(jīng)過 10余年的發(fā)展， Pro/ENGINEER 已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。 Pro／ ENGINEER 是一套由設(shè)計(jì)到制造一體化的三維設(shè)計(jì)軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)。 Pro／ ENGINEER Wildfire 是 PTC 公司推出的又一代新產(chǎn)品。 PRO/E 能夠讓多個(gè)部門同時(shí)致力于單一的產(chǎn)品模型?，F(xiàn)在，用 3DS 可以生成實(shí)體模型，但用 3DS 生成的模型在工程實(shí)際中是“中看不中用”。 (二 )機(jī)械設(shè)計(jì) (CAD)模塊 機(jī)械設(shè)計(jì)模塊是一個(gè)高效的三維機(jī)械設(shè)計(jì)工具，它可繪制任意復(fù)雜形狀的零件。 PRO/E 生成曲面的方法有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃掠、網(wǎng)格、點(diǎn)陣等。我們中國有句古話：“畫虎畫皮難畫骨，知人知面不知心”。利用該功能，在滿足零件受力要求的基礎(chǔ)上，便可充分優(yōu)化零 6 件的設(shè)計(jì)。說到數(shù)控功能，就不能不提八十年代 著名的“東芝事件”。 PRO/ES 的數(shù)控模塊包括： PRO/CASTING（鑄造模具設(shè)計(jì)）、 PRO/MFG（電加工）、 PRO/MOLDESIGN（塑料模具設(shè)計(jì)）、 PRO/NCCHECK（ NC 仿真）、 PRO/NCPOST（ CNC 程序生成）、 PRO/SHEETMETAL（鈑金設(shè)計(jì)）。這個(gè)管家通過一定的機(jī)制，保證了所有數(shù)據(jù)的安全及存取方便。這時(shí)幾何數(shù)據(jù)交換模塊就會發(fā)揮作用。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了 Pro/ENGINEER 獨(dú)特的全相關(guān)性 功能，因而使之成為可能。 常用模塊 Pro/DESIGNIER 是工業(yè)設(shè)計(jì)模塊的一個(gè)概念設(shè)計(jì)工具，能夠使產(chǎn)品開發(fā)人員快速 、容易的創(chuàng)建、評價(jià)和修改產(chǎn)品的多種設(shè)計(jì)概念。 Pro/PHOTORENDER 能夠很容易的創(chuàng)建產(chǎn)品模型的逼真圖象，這些圖象可以用來評估設(shè)計(jì)質(zhì)量，生成圖片。 Pro/DETAIL 由于具有廣泛的標(biāo)注尺寸、公差和產(chǎn)生視圖的能力，因而擴(kuò)大了 Pro/ENGINEER 生成設(shè)計(jì)圖紙，這些圖紙遵守 ANAI、 ISO、 DIN 和 JIS 標(biāo)準(zhǔn)。把模型數(shù)字化，它的形狀和曲面就可以以點(diǎn)數(shù)據(jù)的形式輸入到 Pro/SCANTOOLS 中，因此能產(chǎn)生高質(zhì)量的與物理原型非常匹配的模型。 Pro/MECHANICA CUSTOM LOADS 用戶可以把自定義載荷輸入，清楚的編輯和連接到 Pro/MACHANICA MOTION 的圖形用戶界面上。因此，為絲杠和導(dǎo)軌的滾動是減 少摩擦的重要措施。 滾珠絲杠的選擇 概述 滾珠絲杠螺母副是回轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動相互 轉(zhuǎn)換的新型傳動裝置。 10 圖 31 外循環(huán)導(dǎo)管式 圖 32 內(nèi)循環(huán)反向器式 11 滾珠絲杠 的安裝 連桿平行度測量儀的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動精度除了加強(qiáng)滾珠絲杠螺母本身的剛度外，滾珠絲杠正確的安裝及其支撐的結(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。 （ 4） 兩端裝推力軸承及向心球軸承 這種結(jié)構(gòu)方式不能精確的預(yù)先測定預(yù)緊力，預(yù)緊力大小是由絲杠的溫度變形轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的。 （ 2） 防護(hù) 絲杠預(yù)緊后，軸向間隙小，當(dāng)硬質(zhì)灰或污物等落入螺紋滾道內(nèi)就會妨礙滾珠的運(yùn)轉(zhuǎn)，并加快磨損，常用的防護(hù)裝置有： (a)密封圈：密封圈裝在螺母的兩端。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求選用接觸式彈性密封圈進(jìn)行防護(hù)。 （ 2） 剛度大。 cm2） J2＝ ?10－ 3??＝