【正文】 步`進電機的時候，首先保證步`進電機得輸出功率應該大于負載`所需得功率。由于需要多面加工，在保證夾具體工作精度的同時，還要具有可旋轉性，為了配合箱體和回轉體的安裝，夾具體尺寸在保證容得下零件的同時，不宜過大。改善機器造型，協(xié)調(diào)機器的各部分比例，使整機造型美觀。 箱體設計自動分度回轉工作臺箱體起著支承并含有各種傳動的零件，像齒輪、軸承、軸等，使它們能能保持正常得運動精度及運動關系。通過按下按鈕開關，使氣缸的活塞桿向前推進，并帶動齒輪齒條副實現(xiàn)90176。它的回轉由氣缸帶動齒輪齒條副控制，分度轉位和定位鎖緊則是由分度銷和分度盤進行手動控制的。夾具體系統(tǒng)總體框圖見圖14。的兩個方向上的端面孔位，所以采用換向閥控制雙作用氣缸進行前進和后退的狀態(tài)，采用手動分度擺桿帶動分度銷控制90176。由鍵盤輸入?yún)?shù)，通過I/O接口芯片到進行單片機處理，然后一面通過I/O芯片輸出到顯示屏，另一面輸出通過光電隔離與功率放大到驅動器，再由驅動器驅動步進電機。圖12自動分度回轉體系統(tǒng)圖1）回轉體；2）工作臺箱體；3）齒輪；4）工作臺底座；5）蝸輪；6）步進電機；7）圓錐滾子軸承；8）蝸桿。整個傳動系統(tǒng)由，步進電機、軸、齒輪副、蝸輪蝸桿和工作臺組成。傳動系統(tǒng)部分主要由步進電機、齒輪副傳動和蝸桿傳動組成；回轉體系統(tǒng)控制系統(tǒng)部分主要由單片機、鍵盤顯示屏、I/O接口芯片和驅動器組成。本次設計主要內(nèi)容包括：1. 旋轉鉆夾具工作臺總體方案設計；2. 旋轉鉆夾具工作臺傳動系統(tǒng)設計；3. 旋轉鉆夾具工作臺控制系統(tǒng)設計；4. 總裝加工動畫模擬。其中分度回轉工作臺的運用得到了廣泛推廣，各種新型工作臺不斷被引進，同時我國也自主研制和開發(fā)了一批適用、高效性的分度回轉工作臺。根據(jù)“新型數(shù)控分度回轉工作臺產(chǎn)業(yè)” 及替代產(chǎn)品的評價體系和量化指標體系，從全新的角度對中國數(shù)控分度回轉工作臺產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行了推演和精準預測，在此基礎上，對中國的行政區(qū)劃和四大都市圈的數(shù)控分度回轉工作臺產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行了全面的研究。 成都學院學士學位論文（設計）減速器殼體旋轉鉆夾具畢業(yè)設計目 錄緒論 11 工作臺方案設計 3 回轉體系統(tǒng)方案設計 3 回轉體系統(tǒng)原理及總體框圖 3 回轉體系統(tǒng)傳動系統(tǒng)方案 3 回轉體系統(tǒng)控制系統(tǒng)方案 4 夾具體系統(tǒng)方案設計 5 夾具體系統(tǒng)原理及總體框圖 5 夾具體系統(tǒng)傳動系統(tǒng)方案 5 夾具體系統(tǒng)控制系統(tǒng)方案 62 工作臺傳動系統(tǒng)設計 8 工作臺設計 8 回轉體設計 8 夾具體設計 9 傳動比及參數(shù)確定 9 傳動比設定 9 步進電機最大回轉速度及頻率 10 步進電機分度精度 10 步進電機選擇 10 步進電機啟動力矩計算 11 步進電機最大轉速 12 步進電機最大頻率 12 步進電機型號 12 氣缸選擇 12 氣缸輸出力計算 13 氣缸行程 13 氣缸活塞速度 14 氣缸型號 14 齒輪傳動設計 14 齒輪的材料及類型 14 按齒面接觸疲勞強度設計尺寸 14 確定齒輪的主要參數(shù)與主要尺寸 15 校核齒根彎曲疲勞強度 16 蝸桿傳動設計 17 蝸桿傳動類型 18 蝸輪蝸桿的材料 18 按齒面接觸疲勞強度設計 18 蝸輪蝸桿主要參數(shù)與幾何尺寸 19 校核齒根彎曲疲勞強度 20 軸的設計 21 軸1的設計 21 軸2的設計 22 主軸的設計 22 蝸桿軸的設計 22 鍵的選擇 23 鍵聯(lián)接類型 23 鍵連接的尺寸 23 軸承的選擇 24 軸承的類型 24 軸承的尺寸 24 滾動軸承的密封裝置 253 工作臺控制系統(tǒng)設計 26 控制系統(tǒng)元器件選擇 26 單片機選擇 26 I/O接口芯片選擇 27 存儲器選擇 28 譯碼器選擇 29 地址鎖存器選擇 30 控制系統(tǒng)電路設計 31 主控電路設計 31 I/O接口電路設計 31結論 33附錄 34參考文獻 42致謝 43緒 論中國數(shù)控分度回轉工作臺產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不是很樂觀，如產(chǎn)業(yè)結構的不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型的產(chǎn)品；技術密集型的產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達工業(yè)的國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在被削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗較大、產(chǎn)出率較低、環(huán)境污染較嚴重、對自然資源的破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模又偏小、技術創(chuàng)新能力的薄弱、管理水平較落后等。60 年代以來，跨國公司推動的產(chǎn)業(yè)全球化發(fā)展使得國際分工和國際貿(mào)易格局發(fā)生了改變，加工貿(mào)易成為全球化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的本質要求。本次設計的意義是設計出一套結構簡單、實用性強、精度系數(shù)比較高的自動分度回轉工作臺，并能滿足生產(chǎn)和加工的需要。1 工作臺方案設計 回轉體系統(tǒng)方案設計旋轉鉆夾具回轉體系統(tǒng)部分主要實現(xiàn)精確分度，保證加工質量，所以對這部分的設計是本次設計的核心，下面來介紹一下這部分主要內(nèi)容?；剞D體系統(tǒng)總體框圖見圖11。圖12為自動分度回轉體系統(tǒng)。工作臺回轉分度工作時候，由控制系統(tǒng)發(fā)送指令給步進電機，步進電機帶動齒輪副轉動，再帶動蝸輪軸回轉，并由蝸輪帶動工作臺回轉分度；工作臺停止時，通過蝸輪蝸桿的自鎖和步進電機的自鎖保證工作臺的自鎖?？刂葡到y(tǒng)硬件結構如圖13。分度盤的準確定位和鎖緊。圖14 夾具體系統(tǒng)總體框圖 夾具體系統(tǒng)傳動系統(tǒng)方案夾具體的使用可以說是相當廣泛，而采用合適的傳動和控制系統(tǒng)可以使夾具體的效率和使用率增加，生產(chǎn)成本降低。圖15 夾具體傳動系統(tǒng)圖1）卡盤1；2）分度盤；3）分度銷；4）手動擺桿；5）換向閥；6）分度齒輪；7）卡盤2；8）齒條；9）氣缸。轉位，松開按鈕開關，氣缸活塞桿回到氣缸末端，使夾具體回到初始位置。箱體又可以存儲潤滑劑，能實現(xiàn)各種類運動零部件的潤滑。自動分度回轉工作臺主要用于鏜床，銑床，鉆床等需要多面轉位加工的工件，是機械加工中常用的機床附件，因此尺寸不易過大，要能配合機床的使用。綜合考慮，設計尺寸如圖22所示：圖22 夾具體尺寸圖 傳動比及參數(shù)確定 傳動比設定系統(tǒng)要實現(xiàn)的參數(shù)：工作臺回轉速度最大為60度/秒。而在選用功率步進電機的時候，首先要計算它的機械系統(tǒng)得負載轉矩，電機的矩`頻特性能夠滿足機械`負載并會有一定的余量能保證其運行的可靠。設步進電`機等效的負載的力矩為T，負載力則為P，依據(jù)能量的守恒原理知，負載力所做的功與電機所做的功有如式（21）關系： （21）式中 φ — 電機的轉角； S — 轉動部件相應的位移； η — 機械傳動的效率。經(jīng)測得：可求得不考慮啟動時運動部件的慣性影響，啟動力矩為 Tm=T/（~）=14Nm相數(shù)電壓/V電流/A外徑長度軸徑110BYG250D0602182611023416 氣缸選擇如圖24所示，選擇氣缸時，首先要保證氣缸的理論得輸出力大于負載所需的力。其受力分析簡圖如圖25所示： 圖25 夾具體受力簡圖根據(jù)已設計的夾具體尺寸和材料，可通過三維分析軟件測得所需負載轉矩M=898N故轉位行程：L=π290=氣缸行程應大于轉位行程，取氣缸行程為143mm。 齒輪的材料及類型根據(jù)整體傳動的要求，傳動效率不大、速度中等和使用壽命長，小齒輪需要在封閉條件下工作，因此設計為閉式齒輪傳動，分度齒露天條件下工作，設計成開式齒輪傳動，并都采用圓柱直齒輪傳動的形式。 （23）式中 d1——小齒輪直徑； K ——載荷系數(shù)； T1——小齒輪轉矩； [σH]——許用接觸應力；Ψd——齒寬系數(shù)； ZE——彈性系數(shù)；ZH——節(jié)點區(qū)域系數(shù)；Zε——重合度系數(shù)。模數(shù): 。 （25）式中 σFlim——齒輪齒根的彎曲疲勞極限；SFmin——彎曲疲勞強度最小的安全極限； YN——彎曲疲勞強度的計算壽命系數(shù) YX——尺寸系數(shù)。可以得到很大的傳動比，一般情況在動力的傳動中，取傳動比I=1080，在分度的機構中，I可達1000。 蝸輪蝸桿的材料考慮到蝸桿傳動效率不大，速度只是中等，故蝸桿用45號鋼；為達到更高的效率和更好的耐磨性，要求蝸桿螺旋齒面淬火，硬度為4555HRC。確定作用在蝸輪上的轉距T2按Z1=1，估取效率η=，則確定載荷系數(shù)k因工作的載荷相對較穩(wěn)定，故取載荷的分布不均的系數(shù)Kβ=1；查得使用系數(shù)KA=；由于轉速的不高，沖擊不大，可取動載的系數(shù)KV=；則確定彈性的影響系數(shù)ZE根據(jù)蝸桿和鑄錫青銅蝸輪相配，可查得ZE=152確定接觸的系數(shù)Zρ先假設一下蝸桿的分度圓的直徑d1和傳動的中心距a的比值d1/a=1：3，從而可算出Zρ=。距中間平面愈遠，齒愈厚，變位系數(shù)也愈大。 （28）式中 σFlim——齒根彎曲疲勞極限；SFmin——彎曲疲勞強度的最小安全極限。根據(jù)載荷的大小、方向、性質及其分布狀態(tài)，軸上零件的數(shù)量及安裝位置、定位方法、軸的制造工藝和生產(chǎn)規(guī)模等，設計合理的結構形式的軸。 軸1的設計根據(jù)軸1的承載情況，主要傳遞扭矩和彎矩，屬于轉軸?？紤]到軸的材料的經(jīng)濟性，材料依然選為正火處理的45鋼。軸的材料的選擇，考慮到軸的材料的經(jīng)濟性，本次設計選用蝸桿軸的材料為正火處理的45鋼。其中，有些還能實現(xiàn)軸向固定以傳遞軸向力；有些則能構成軸向動聯(lián)接。參考轂長選鍵長。（3）根據(jù)主軸二段軸徑d=55mm，回轉體與軸連接長度為65mm，可查得鍵截面尺寸為：寬b=16mm,高h=10mm。（5）根據(jù)軸2軸徑d=65mm，分度齒輪輪轂長度為60mm，可查得鍵截面尺寸為：寬b=18mm,高h=11mm。而且常用的那些滾動軸承它們絕大多數(shù)的已經(jīng)被標準化了，因此在使用滾動的軸承時，我們只需要根據(jù)實際工作條件來正確的選擇軸承得尺寸和類型，驗算軸承的承載的能力。軸承上的反作用力與軸中心線垂直的稱為徑向軸承；與軸中心線方向一致的稱為推力軸承。滾動軸承主要由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成，內(nèi)圈和外圈分別與軸頸及軸承座孔裝配在一起。而軸1和軸2在鉆孔過程承受較小的軸向力，故采用圓錐滾子軸承。(1) 支持蝸桿回轉的軸徑為20mm，滾動軸承為圓錐滾子軸承，因此軸承的代號為30204；(2) 電機軸的直徑為20mm，滾動軸承為深溝球軸承，因此軸承的代號為6004；(3) 主軸上的軸徑分別為50mm和80mm，滾動軸承為圓錐滾子軸承，軸承的代號分別為30210和30216；(4) 推力球軸承采用內(nèi)徑加大版的51410，內(nèi)徑加大到390mm；(5) 軸1和軸2的軸徑為90mm，滾動軸承為圓錐滾子軸承，因此軸承的代號為30218。軸1和軸2處主要防止鐵屑進入；故采用簡易密封環(huán)便可。在AT89C55單片機是一種低功耗的，高性能的CMOS 8位單片機具有20K字節(jié)的閃存和可擦除可編程只讀的存儲器。AT89C55單片機提供以下標準功能：閃存，256內(nèi)存，32個I / O線，3個字節(jié)，16位定時器/計