【正文】 具的均勻磨損；(5)工件相對研具在被研磨材料的去除方向上具有運(yùn)動自由度，這樣可以避免因研磨機(jī)械的導(dǎo)向精度不高而引起誤差。下面我們主要從磨粒相對工件的運(yùn)動軌跡角度對平面研磨軌跡來進(jìn)行研究。運(yùn)動分析是研磨軌跡均勻性研究的基礎(chǔ)，已有研究通常作如下假設(shè)：(1) 工件、磨粒、研磨盤均為剛體；(2)工件被加工表面、研磨盤工作面均為理想平面：(3) 磨粒固定在研磨盤工作面上；(4) 所有磨粒粒徑都相同；(5) 磨粒不破碎、不脫落；(6)忽略工件、研磨盤轉(zhuǎn)動誤差。根據(jù)工件軸心與研磨盤軸心的距離在加工過程中是否發(fā)生變化，又可分為定偏心和不定偏心兩類。一般認(rèn)為當(dāng)工件轉(zhuǎn)速與研磨盤轉(zhuǎn)速相等，即時，被加工表面材料去除均勻性最好。從運(yùn)動軌跡的角度對此進(jìn)行的解釋，認(rèn)為當(dāng)時工件材料去除均勻性并非最好，而是越靠近工件中心材料去除率越低。工件尺寸一定時，偏心距增加至一定值即可近似認(rèn)為研磨盤不是在作回轉(zhuǎn)運(yùn)動而是直線運(yùn)動。典型的搖擺式設(shè)備的研磨盤以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，工件夾頭裝在搖臂上，借著搖臂的往復(fù)擺動而產(chǎn)生扇形搖擺。研磨軌跡在加工面上的均勻程度與工件和拋光盤之間的轉(zhuǎn)速比()有著密切的關(guān)系，其大致趨勢為：當(dāng)轉(zhuǎn)速比越不規(guī)則或越接近除不盡時，研磨軌跡的分布越致密。也可以回轉(zhuǎn)運(yùn)動或平移運(yùn)動，小研磨盤在計算機(jī)控制下按一定的路徑歷經(jīng)整個工件表面。因此，此種加工方式主要用于粗研磨。理論上講，分形維數(shù)為1的曲線是不可能規(guī)則地鋪滿平面的，必然存在交叉點或空隙，而分形維數(shù)為2的Peano曲線(或稱Hilbert曲線)具有這樣的優(yōu)勢。如海岸線，其分形維數(shù)滿足條件IDI．3，分布的范圍雖然長度方向很長，但徑向范圍很小。對方形、圓弧形、倒角形Peano曲線的研磨軌跡 (、)進(jìn)行了探討[9]，認(rèn)為分形軌跡比定偏心和不定偏心軌跡更有利于獲得更高的平面度，特別是工件面積增大時，這一結(jié)果更加明顯。對于特定的行星式研磨設(shè)備，可調(diào)節(jié)的研磨運(yùn)動參量是研磨盤的轉(zhuǎn)速和太陽輪的轉(zhuǎn)速 。具體來講，雙軸式不定偏心設(shè)備的研磨軌跡均勻性較好，但適合于加工大尺寸()的工件；直線式研磨機(jī)構(gòu)運(yùn)動形式簡單，但其研磨盤尺寸形狀較大，不便于加工；由于搖擺式研磨軌跡在加工面上的均勻程度與工件和拋光盤之間的轉(zhuǎn)速比()有著密切的關(guān)系，因此如何控制好轉(zhuǎn)速比()就成了研磨軌跡曲線的關(guān)鍵。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計 單片機(jī)系統(tǒng)概述單片機(jī)集成度高，具有豐富的內(nèi)部資源，再加上少量的外圍擴(kuò)展電路就可以構(gòu)成體積小、可靠性高、控制功能強(qiáng)且性價比高的控制系統(tǒng)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。 ADC0832芯片及其接口(1)功能特點ADC0832是NS(National芯片具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。其主要特點如下：8位分辨率，逐次逼近型，基準(zhǔn)電壓為5V；5V單電源供電；輸入模擬信號電壓范圍為0～5V；輸入和輸出電平與TTL和CMOS兼容；在250KHZ時鐘頻率時，轉(zhuǎn)換時間為32us；具有兩個可供選擇的模擬輸入通道；功耗低，15mW。DI——兩路模擬輸入選擇輸入端。GND——電源地。當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，CLK此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK提供時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。當(dāng)配置2位數(shù)據(jù)為1時，只對CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。從第4個時鐘脈沖開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位D7，隨后每一個脈沖DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。通過程序?qū)⒆值拇a寫入相應(yīng)的DDRAM地址，就可以在相應(yīng)的位置顯示相應(yīng)的字。當(dāng)1 I 0時，Q點的運(yùn)動為內(nèi)擺線運(yùn)動，此時內(nèi)圈速度大於外圈速度，而且，I值愈接近於1，其速度大小差值愈小，這種類型的運(yùn)動運(yùn)動平穩(wěn)性較差。第四章 軟件設(shè)計 軟件總述本設(shè)計硬件設(shè)計部分比較簡單，關(guān)鍵是軟件設(shè)計部分。A/D轉(zhuǎn)換子程序就是要把這個模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并將靠左邊對齊的數(shù)據(jù)調(diào)整為向右對齊。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多種編譯. 本次仿真使用滑動變阻器輸入模擬仿真信號。第六章 結(jié)論研磨運(yùn)動軌跡可以區(qū)分為工件上定點相對于研磨盤的軌跡，研磨盤上定點相對于工件的運(yùn)動軌跡兩類，相對切削速度、研磨軌跡公切線轉(zhuǎn)角以及其對時間的變化率是研磨運(yùn)動軌跡中重要的運(yùn)動幾何參數(shù)，他在一定程度上揭示了工件的研磨原理，研磨軌跡公切線轉(zhuǎn)角在0~360176。30 。通過對研磨運(yùn)動軌跡的分析然后將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型并計算出其軌跡公式，然后通過Proteus對研磨運(yùn)動軌跡進(jìn)行仿真，仿真通過兩個電阻傳感器采集模擬信號, 通過改變電阻傳感器信號輸入經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換出數(shù)字信號經(jīng)單片機(jī)處理檢測出的數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示器上,實現(xiàn)了對研磨運(yùn)動軌跡的二維檢測。,；,。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。且能在顯示器上顯示，棋流程圖如下： LED顯示器子程序流程圖第五章 系統(tǒng)軟件仿真Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。 A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖A/D轉(zhuǎn)換的目的是把前面經(jīng)過信號處理電路處理過的模擬量轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠處理的數(shù)字量。當(dāng)I 0時，Q點的運(yùn)動為外擺線運(yùn)動，此時，外圈速度大於內(nèi)圈速度，這種類型的運(yùn)動研磨速度變化較大，內(nèi)外圈速度大小差值較大，研磨盤的磨損不均勻，容易產(chǎn)生研磨盤外圈磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象。 研磨軌跡仿真結(jié)果分析由計算結(jié)果可以看出，I的取值不同，軌跡曲線的類型、形狀及位置也不同，這顯示出軌跡變化的復(fù)雜性，這正是平面研磨可以獲得較高精度的主要原因。 AMPIRE12864