【正文】 感器：測(cè)速發(fā)電機(jī)、光電式轉(zhuǎn)速傳感器1超聲波傳感器測(cè)量距離，熱電偶傳感器測(cè)量溫度：脈沖發(fā)生器、脈沖分配器（使電動(dòng)機(jī)繞組的通電方式按照一定規(guī)律變化）、功率放大器（使脈沖電流得到放大）、細(xì)分驅(qū)動(dòng)。2固定支承部件為什么要設(shè)置隔板和加強(qiáng)筋？答：是提高固定支承部件剛度的有效方法。（大于10MM）的傳感器有：超聲波傳感器、直線位移傳感器、激光位移傳感器、紅外位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器。3的變換、調(diào)整功能，可將接口分成四種：1）零接口；2）無(wú)源接口；3）有源接口；4）智能接口。2如用加預(yù)緊的方法提高滾珠絲杠副和滾動(dòng)導(dǎo)軌副的傳動(dòng)和支承剛度；采用大扭矩、寬調(diào)速的直流或交流伺服電機(jī)直接與絲杠螺母副連接以減少中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；絲杠的支承設(shè)計(jì)中采用兩端軸向預(yù)緊或預(yù)拉伸支承結(jié)構(gòu)等。（＋）2．通常，采用STD總線的工業(yè)控制機(jī)與外部設(shè)備的電氣接口均為TTL電平接口。解答：機(jī)電一體化產(chǎn)品是新型機(jī)械與微電子器件，特別是與微處理器、微型計(jì)算機(jī)相接合而開(kāi)發(fā)的新一代電子化機(jī)械產(chǎn)品。： 傳感器安裝在工作臺(tái)上，直接測(cè)量工作臺(tái)的位移。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l 1．通過(guò)觀摩學(xué)習(xí)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，掌握三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理。FARO 便攜式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度可以達(dá)到 20um。用途。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l 1．了解變頻器控制電機(jī)的基本原理。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圖 1 整體電氣回路圖（1）變頻器控制電機(jī)實(shí)驗(yàn) 電路圖 l 變頻器內(nèi)部 PU 控制 設(shè)置方法。用途。在設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。(2)滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力要求。調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)又有多速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和無(wú)級(jí)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)要求有較大的調(diào)速范圍，以保證在加工時(shí)能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。目前，多采用交流伺服電動(dòng)機(jī)，它的功率很大，但輸出功率與實(shí)際消耗的功率保持同步，效率很高。(3)電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪變速傳動(dòng)主軸。(4)電主軸。能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于實(shí)現(xiàn)變速自動(dòng)化。液壓無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)平穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)換向沖擊小，易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，常用于主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如磨床、拉床、刨床等機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中。由于數(shù)控機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍較寬，一般情況下單靠調(diào)速電動(dòng)機(jī)無(wú)法滿足。機(jī)床主傳動(dòng)中常用的無(wú)級(jí)變速裝置有三類:變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置和液壓無(wú)級(jí)變速裝置。上述功率和轉(zhuǎn)矩特性一般不能滿足機(jī)床的使用要求。機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置有柯普(Koop)型、行星錐輪型、分離錐輪鋼環(huán)型和寬帶型等多種結(jié)構(gòu)，它們都是利用摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩的，通過(guò)連續(xù)地改變摩擦傳動(dòng)副工作半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。液壓無(wú)級(jí)變速裝置通過(guò)改變單位時(shí)間內(nèi)輸入液壓缸或液動(dòng)機(jī)中液體的油量來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。(2)無(wú)級(jí)變速裝置與機(jī)械分級(jí)變速機(jī)構(gòu)的串聯(lián)。機(jī)床上常用的無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)為直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)。通常，直流電動(dòng)機(jī)的恒功率變速范圍較小，僅為2~4，而恒轉(zhuǎn)矩變速范圍很大，可達(dá)幾十，甚至超過(guò)100。直流和交流電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)矩特性如圖12所示?；谏鲜龇治隹芍绻绷骰蚪涣髡{(diào)速電動(dòng)機(jī)用于拖動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器，例如龍門刨床工作臺(tái)(主運(yùn)動(dòng))或立式車床刀架(進(jìn)給運(yùn)動(dòng))，可直接利用調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩變速范圍，用電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)或通過(guò)定比減速齒輪拖動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。主電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶輪副和四速變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主軸，其傳動(dòng)路線表達(dá)式是擬定轉(zhuǎn)速圖如圖25所示，從圖中可知，主軸共得到四段轉(zhuǎn)速: 車床數(shù)控化改裝主傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)將06140臥式車床改造成用MCS51系列單片機(jī)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)控制，縱向和橫向均具有直線和圓弧插補(bǔ)功能。將機(jī)械主傳動(dòng)系統(tǒng)改裝為自動(dòng)變速裝置的幾種方案說(shuō)明見(jiàn)下文介紹。這種變速機(jī)構(gòu)仍為有級(jí)變速，一般變速級(jí)數(shù)不超過(guò)四級(jí)。圖15所示為本任務(wù)改裝后的主傳動(dòng)系統(tǒng)示意。當(dāng)手柄軸帶動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓塊6依次壓下6個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)出6個(gè)不同信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電路信號(hào)的識(shí)別來(lái)控制變速。這種方案保留了原主軸箱的結(jié)構(gòu)，改裝量小，但只適合于06140型車床。在同一變速組中，若模數(shù)相同且不采用變位齒輪，則傳動(dòng)副的齒數(shù)和相同。學(xué)完基礎(chǔ)知識(shí)及實(shí)例后，學(xué)生自主分析數(shù)控車床主軸箱實(shí)物，熟悉內(nèi)部組成，然后分組制訂設(shè)計(jì)方案，方案合格后，開(kāi)始具體設(shè)計(jì)。(2)學(xué)生分組，制定任務(wù)實(shí)施方案。常見(jiàn)導(dǎo)軌截面形狀見(jiàn)表2一2。但由于超定位，加工、檢驗(yàn)、維修都較困難，而且當(dāng)量摩擦系數(shù)也高，因此適于精度高的場(chǎng)合。雙矩形導(dǎo)軌承載面和導(dǎo)向面是分開(kāi)的，存在側(cè)向間隙，必須用鑲條調(diào)節(jié)。3)三角形與矩形組合。4)雙燕尾形導(dǎo)軌。5)矩形與燕尾形導(dǎo)軌組合。(3)通過(guò)計(jì)算選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)。KT—溫度系數(shù)，按表2一5選取。(4)其他參數(shù)選擇。鑲裝塑料導(dǎo)軌具有耐磨性好，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)接近，化學(xué)穩(wěn)定性好，抗振性好，抗撕傷能力強(qiáng)，工作范圍廣，成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。例如滑動(dòng)導(dǎo)軌副采用壓板和鑲條兩種方法調(diào)整。平鑲條如圖2一5所示，它是靠調(diào)整螺釘1移動(dòng)鑲條2的位置來(lái)調(diào)整間隙的，圖2一5(c)所示為在間隙調(diào)整好后，再用螺釘3將鑲條2緊固。如圖2一6(a)所示的調(diào)整方法是用調(diào)節(jié)螺釘1帶動(dòng)鑲條2做縱向移動(dòng)以調(diào)節(jié)間隙。②壓板。由前面的計(jì)算結(jié)果得額定工作時(shí)間壽命Th = 14 400 h。另一方面，要使功能達(dá)到最佳，機(jī)械子系統(tǒng)、電子信息處理子系統(tǒng)、動(dòng)力子系統(tǒng)、傳感檢測(cè)子系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)5部分構(gòu)成要素的匹配、相互協(xié)調(diào)和相互補(bǔ)充也極為重要。(1)需求分析。此外，還應(yīng)了解競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的種類、優(yōu)缺點(diǎn)和市場(chǎng)占有率等情況。通過(guò)調(diào)研應(yīng)確定開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的必要性、種類和生命周期，預(yù)測(cè)產(chǎn)品的技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益等，確定用戶對(duì)產(chǎn)品的功能、性能、質(zhì)量、外觀和價(jià)格等方面的要求，即形成產(chǎn)品的初步概念，然后進(jìn)行技術(shù)可行性分析。所使用的關(guān)鍵性技術(shù)應(yīng)該是比較成熟的、成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)容易控制的。性能指標(biāo)和技術(shù)規(guī)格越高，產(chǎn)品的成本就越高，價(jià)格也就越高。在制定主要產(chǎn)品的規(guī)格和性能指標(biāo)時(shí)還要充分參考競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品及發(fā)展趨勢(shì)，制定最合理的參數(shù)。5)成本分析:根據(jù)所制定的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格和技術(shù)路線，綜合分析產(chǎn)品成本，包括技術(shù)成本、原材料成本、制造成本和人力成本等，為產(chǎn)品的立項(xiàng)提供決策支持。該方案主要包括產(chǎn)品外觀和結(jié)構(gòu)布置方案、產(chǎn)品部件或子系統(tǒng)劃分以及設(shè)計(jì)目標(biāo)、各部件或子系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)等三個(gè)方面，并制訂詳細(xì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、驗(yàn)收規(guī)范及進(jìn)度計(jì)劃。根據(jù)表94選取接近標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)線長(zhǎng)度Lp=381mm，相應(yīng)齒數(shù)Zb= 40。式中bs0—選定型號(hào)的基準(zhǔn)寬度，由表95可查得bs0 = 。帶的設(shè)計(jì)功同步帶傳動(dòng)示意簡(jiǎn)圖如圖39所示。錐齒輪材料選擇45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為217~225 HBS。錐齒輪傳動(dòng)嚙合部分三維造型如圖3一15所示。發(fā)射式是發(fā)射、接收同體，置流水線一邊，前面沒(méi)有工件往下流時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的紅外線直接射出沒(méi)有反射，接收器沒(méi)有接收到反射來(lái)的紅外線信號(hào)則沒(méi)有輸出。本設(shè)計(jì)是兩種傳感器均可，接線圖如圖3一17所示。(3)學(xué)會(huì)查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》。(1)學(xué)生分組設(shè)計(jì)方案。圖3一1機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖3一2常用電子類組裝工具圖3一4方案一草圖圖3一5風(fēng)能供料裝置結(jié)構(gòu)示意圖3一6風(fēng)能供料裝置主要部件示意圖3一7同步帶表31同步帶載荷修正系數(shù)KA表3一3帶輪最小許用齒數(shù)Zmin表3一4同步帶節(jié)線長(zhǎng)度L P表35同步帶在基準(zhǔn)帶寬下的許用工作拉力和線密度表3一6小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)圖39同步帶傳動(dòng)示意簡(jiǎn)圖圖3一10小帶輪零件圖3一11大帶輪零件圖3一12同步帶傳動(dòng)效果表310項(xiàng)目評(píng)價(jià)表