【正文】 輸出力計(jì)算 13 氣缸行程 13 氣缸活塞速度 14 氣缸型號(hào) 14 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 14 齒輪的材料及類型 14 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(qiáng)度 16 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 17 蝸桿傳動(dòng)類型 18 蝸輪蝸桿的材料 18 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 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(qiáng)度 20 軸的設(shè)計(jì) 21 軸1的設(shè)計(jì) 21 軸2的設(shè)計(jì) 22 主軸的設(shè)計(jì) 22 蝸桿軸的設(shè)計(jì) 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(dòng)軸承的密封裝置 253 工作臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 控制系統(tǒng)元器件選擇 26 單片機(jī)選擇 26 I/O接口芯片選擇 27 存儲(chǔ)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(shè)計(jì) 31 主控電路設(shè)計(jì) 31 I/O接口電路設(shè)計(jì) 31結(jié)論 33附錄 34參考文獻(xiàn) 42致謝 43緒 論中國數(shù)控分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)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(jié)構(gòu)的不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集型的產(chǎn)品；技術(shù)密集型的產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)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(yán)重、對(duì)自然資源的破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模又偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力的薄弱、管理水平較落后等。本次設(shè)計(jì)的意義是設(shè)計(jì)出一套結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)、精度系數(shù)比較高的自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，并能滿足生產(chǎn)和加工的需要?；剞D(zhuǎn)體系統(tǒng)總體框圖見圖11。工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度工作時(shí)候，由控制系統(tǒng)發(fā)送指令給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)齒輪副轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)蝸輪軸回轉(zhuǎn)，并由蝸輪帶動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度；工作臺(tái)停止時(shí)，通過蝸輪蝸桿的自鎖和步進(jìn)電機(jī)的自鎖保證工作臺(tái)的自鎖。分度盤的準(zhǔn)確定位和鎖緊。圖15 夾具體傳動(dòng)系統(tǒng)圖1）卡盤1；2）分度盤；3）分度銷；4）手動(dòng)擺桿；5）換向閥；6）分度齒輪；7）卡盤2；8）齒條；9）氣缸。箱體又可以存儲(chǔ)潤滑劑，能實(shí)現(xiàn)各種類運(yùn)動(dòng)零部件的潤滑。綜合考慮，設(shè)計(jì)尺寸如圖22所示：圖22 夾具體尺寸圖 傳動(dòng)比及參數(shù)確定 傳動(dòng)比設(shè)定系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的參數(shù)：工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度最大為60度/秒。設(shè)步進(jìn)電`機(jī)等效的負(fù)載的力矩為T，負(fù)載力則為P，依據(jù)能量的守恒原理知，負(fù)載力所做的功與電機(jī)所做的功有如式（21）關(guān)系： （21）式中 φ — 電機(jī)的轉(zhuǎn)角； S — 轉(zhuǎn)動(dòng)部件相應(yīng)的位移； η — 機(jī)械傳動(dòng)的效率。m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(shí)，首先要保證氣缸的理論得輸出力大于負(fù)載所需的力。故轉(zhuǎn)位行程：L=π290=氣缸行程應(yīng)大于轉(zhuǎn)位行程，取氣缸行程為143mm。 （23）式中 d1——小齒輪直徑； K ——載荷系數(shù)； T1——小齒輪轉(zhuǎn)矩； [σH]——許用接觸應(yīng)力；Ψd——齒寬系數(shù)； ZE——彈性系數(shù)；ZH——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)；Zε——重合度系數(shù)。 （25）式中 σFlim——齒輪齒根的彎曲疲勞極限；SFmin——彎曲疲勞強(qiáng)度最小的安全極限； YN——彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算壽命系數(shù) YX——尺寸系數(shù)。 蝸輪蝸桿的材料考慮到蝸桿傳動(dòng)效率不大，速度只是中等，故蝸桿用45號(hào)鋼；為達(dá)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。距中間平面愈遠(yuǎn)，齒愈厚，變位系數(shù)也愈大。根據(jù)載荷的大小、方向、性質(zhì)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(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式的軸。考慮到軸的材料的經(jīng)濟(jì)性，材料依然選為正火處理的45鋼。其中，有些還能實(shí)現(xiàn)軸向固定以傳遞軸向力；有些則能構(gòu)成軸向動(dòng)聯(lián)接。（3）根據(jù)主軸二段軸徑d=55mm，回轉(zhuǎn)體與軸連接長度為65mm，可查得鍵截面尺寸為：寬b=16mm,高h(yuǎn)=10mm。而且常用的那些滾動(dòng)軸承它們絕大多數(shù)的已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化了，因此在使用滾動(dòng)的軸承時(shí)，我們只需要根據(jù)實(shí)際工作條件來正確的選擇軸承得尺寸和類型，驗(yàn)算軸承的承載的能力。滾動(dòng)軸承主要由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)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。(1) 支持蝸桿回轉(zhuǎn)的軸徑為20mm，滾動(dòng)軸承為圓錐滾子軸承，因此軸承的代號(hào)為30204；(2) 電機(jī)軸的直徑為20mm，滾動(dòng)軸承為深溝球軸承，因此軸承的代號(hào)為6004；(3) 主軸上的軸徑分別為50mm和80mm，滾動(dòng)軸承為圓錐滾子軸承，軸承的代號(hào)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(dòng)軸承為圓錐滾子軸承，因此軸承的代號(hào)為30218。在AT89C55單片機(jī)是一種低功耗的，高性能的CMOS 8位單片機(jī)具有20K字節(jié)的閃存和可擦除可編程只讀的存儲(chǔ)器。AT89C55單片機(jī)芯片引腳如圖31所示。8279是具有一個(gè)18X8顯示器的RAM，它也可以組成兩支16X4的RAM。2）按存儲(chǔ)元件材料分類可分為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器及光存儲(chǔ)器。譯碼是編碼的逆過程，在編碼時(shí)，每一種二進(jìn)制代碼，都賦予了特定的含義，即都表示了一個(gè)確定的信號(hào)或者對(duì)象。使能端G為有效的高電平的時(shí)候，輸出會(huì)跟隨輸入的變化；當(dāng)G＝1的時(shí)候，鎖存器是處于透明的工作狀態(tài)。圖36 單片機(jī)主控制電路圖 I/ O 接口電路設(shè)計(jì)I/O接口擴(kuò)展電路由AT89C55單片機(jī)， INTEL8279I/O接口芯片，74LS138譯碼器, 75451位驅(qū)動(dòng),28鍵盤和6位8段LED元器件組成?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)方案主要是根據(jù)工作的功能選擇單片機(jī)，鍵盤顯示控制芯片，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器等元件。最終通過老師的指導(dǎo)和自己的努力，設(shè)計(jì)出的旋轉(zhuǎn)鉆夾具回轉(zhuǎn)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)了操作方便，分度精度高，加工效率大大提高等現(xiàn)實(shí)性問題。我們將研究作用力具有三維坐標(biāo)的齒輪。如果我展開這張紙，在血角刃邊上的每一個(gè)點(diǎn)就發(fā)生一漸開線曲線。雙斜齒輪（人字齒輪）是與反向的并排地裝在同一軸上的兩個(gè)斜齒輪等效。一對(duì)相嚙合的交錯(cuò)軸斜齒輪通常具有同樣的齒向，即左旋主動(dòng)齒輪跟右旋從動(dòng)齒輪相嚙合。然而蝸桿蝸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中存在齒間有較大滑移速度的缺點(diǎn)，正像交錯(cuò)軸斜齒輪那樣。雖然錐齒輪通常制造成能構(gòu)成90度軸交角，但它們也可產(chǎn)生任何角度的軸交角。在這些情況下，螺旋錐齒輪比直齒輪能產(chǎn)生平穩(wěn)的多的嚙合作用，因此碰到高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場合那是很有用的。因?yàn)閱胃S可以承受靜壓力，變應(yīng)力和交變應(yīng)力，所有的應(yīng)力作用都是同時(shí)發(fā)生的。這就減低了彎矩，因而減小變形和彎曲應(yīng)力。在分析這些裝置的性能時(shí)，我們應(yīng)注意到作用力，傳遞的扭矩，散失的能量和溫升?；旌鲜诫x合器包括幾個(gè)類型，例如強(qiáng)制接觸離合器、超載釋放保護(hù)離合器、超越離合器、磁液離合器等等。有些裝置例如線性驅(qū)動(dòng)裝置或電機(jī)操作螺桿驅(qū)動(dòng)器必須運(yùn)行到一定的限度然后停頓下來。因此該離合器與具有一定數(shù)量齒的棘輪棘爪機(jī)構(gòu)等效。盡管在某些場合，工件無承受情況下，使用移動(dòng)式裝備來實(shí)現(xiàn)加工，但大多數(shù)的機(jī)械加工是通過既支承工件又支承刀具的裝備來完成。許多零件，如果用別的其他方法來生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)的話，那么在機(jī)械加工中則是屬于低公差且又能滿足要求的小批量生產(chǎn)了。為了有效地加工，切削速度高低必須適應(yīng)特定的工件——刀具配合。粗加工比起精加工來，吃刀深度較深。未變形切屑厚度的增加趨勢必導(dǎo)致通過工件的熱的總數(shù)上產(chǎn)生比例效應(yīng)，刀具和切屑仍保持著固定的比例，而切削溫度變化傾向于降低。該項(xiàng)技術(shù)是建立在高速鋼刀具截面金相顯微測試基礎(chǔ)上，目的是要建立顯微結(jié)構(gòu)變化與熱變化規(guī)律圖線關(guān)系式。在大多數(shù)實(shí)際切削條件下，由于主前刀面先于副前刀面磨損，磨損到達(dá)足夠大時(shí)，刀具將實(shí)效，結(jié)果是制成不合格零件。刀具的主后刀面磨損帶的尾部是跟未加工過的工件表面相接觸，因此后刀面磨損比沿著磨損帶末端處更為明顯，那是最普通的。以下幾種現(xiàn)象之一均是刀具嚴(yán)重失效開始的特征：最普遍的是切削力突然增加，在工件上出現(xiàn)燒損環(huán)紋和噪音嚴(yán)重增加等。因此，生產(chǎn)的最后階段，裝配因生產(chǎn)計(jì)劃、批量和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的變更而顯得特別脆弱。最后，必須計(jì)算、調(diào)整、組裝可拆裝的或標(biāo)準(zhǔn)夾具元件的所需位置，以便使工件牢牢地被夾緊在夾具中。參考文獻(xiàn)[1] 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謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)首先要感謝導(dǎo)師朱大慶，設(shè)計(jì)種我遇到了很多問題，朱大慶老師對(duì)我的設(shè)計(jì)不厭其煩的指點(diǎn)、細(xì)致地為我講解我所缺乏的知識(shí)；我查閱的資料過多難以合理運(yùn)用，朱大慶老師細(xì)心為我梳理脈絡(luò)，使我以此確立了本設(shè)計(jì)的框架。其次感謝大學(xué)四年來的各位任課老師，為我畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)，從課程設(shè)計(jì)到畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我不少的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我能完成本次設(shè)計(jì)，也是與他們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)分不開的，真誠的感謝他們四年來對(duì)我的栽培和教導(dǎo)！還要感謝本小組同學(xué)的關(guān)心和幫助，在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，向我提供了不少寶貴設(shè)計(jì)的建議，使我才能很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)造型任務(wù)就是要產(chǎn)生若干穩(wěn)定平面的組合，這樣在這些平面上的各夾緊力將使工件和夾具穩(wěn)定。盡管柔性夾具的發(fā)展很快落后與柔性運(yùn)輸處理裝置的發(fā)展，如落后于工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，但仍然試圖指望增加夾具的柔順性。然而在某些應(yīng)用場合、強(qiáng)制零件移動(dòng)到中心線上時(shí)，可能引起零件或設(shè)備破壞。不只是切削，還有像氧化皮，刀刃產(chǎn)生的局部高