【文章內(nèi)容簡介】 復(fù)雜的簡單的命令組成的“設(shè)置”命令。通過運行命令“集合”，可實現(xiàn)快速自動映射，從而節(jié)約施工時間，提高了繪圖效率。 AutoLISP語言是一種編程語言，Visual LISP編程的目的是加快AutoLISP的程序開發(fā)軟件開發(fā)工具，是一個完整的集成開發(fā)環(huán)境，Visual LISP編程環(huán)境可以很容易地和高效地開發(fā)的AutoLISP程序，采用AutoLISP語言可以承接各種工作分析和計算，自動繪制復(fù)雜的圖形，驅(qū)動對話框，控制菜單中，定義一個新的命令，智能化，參數(shù)化功能為AutoCAD擴展。 第二章 XY數(shù)控工作臺設(shè)計 設(shè)計參數(shù)確定X方向行程:300mm Y方向行程:200mm 工作臺面的參考尺寸:500X300mm 平均切削力:1500N 平均切削進給速度:600mm/min 最高運動速度:60m/min 定位精度: 工作壽命:每天8小時,工作8年,250天/年 系統(tǒng)總體方案設(shè)計為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性以及結(jié)構(gòu)的緊湊，為提高傳動剛度和消除間隙，采用有預(yù)加載荷的結(jié)構(gòu)。因為工作臺的運動部件重量和工作載荷不大，采用滾珠絲杠螺母傳動副。故選用滾動直線導(dǎo)軌副，從而減小工作臺的摩擦系數(shù)，提高運動平穩(wěn)性。 考慮電機步距角和絲杠導(dǎo)程只能按標(biāo)準選取，以及考慮步進電機負載匹配，簡化結(jié)構(gòu)，直接將電動機與絲杠相連。 機械系統(tǒng)的設(shè)計 （1）傳動機構(gòu)采用滾珠絲杠副（2）導(dǎo)向機構(gòu)采用滾動直線導(dǎo)軌（3）執(zhí)行機構(gòu)采用步進電機 初選步進電動機，絲杠和聯(lián)軸器 當(dāng)傳動比i=1時，可用聯(lián)軸器直接將電機與絲杠連接，這種結(jié)構(gòu)有利于簡化結(jié)構(gòu)，提高精度。由 傳動比公式i=，θb為步進電機步距角、Lo為滾珠絲杠導(dǎo)程、為系統(tǒng)脈沖當(dāng)量。工作臺的脈沖當(dāng)量=。初選步進電機75BF001, = 初選絲杠規(guī)格為M12*4　其導(dǎo)程為4mm。 由傳動比公式得 故可用聯(lián)軸器將電機與絲杠直接連接。選用夾緊螺絲固定微型剛性聯(lián)軸器。 在絲杠行程端安裝斷電保護裝置。第三章 機械系統(tǒng)的設(shè)計計算 傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算 《電機手冊》得= 根據(jù)給定的工作臺加工范圍，設(shè)計出工作臺的尺寸和托板尺寸等，估算其重量。 X向托板（上托板）的尺寸：長寬高 50030010X向托板（上托板）的重量：重量=體積材料比重 Y向托板（下托板）的尺寸：長寬高 40020010重量=體積材料比重 上導(dǎo)軌座的重量： 夾具及工件重量： XY工作臺運動部分重量： 工作臺轉(zhuǎn)動慣量 ： 4傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總等效轉(zhuǎn)動慣量 滾珠絲杠的選型與計算由技術(shù)要求,平均載荷F=1500N,絲杠工作長度L=300mm,工作壽命,傳動精度要求設(shè)導(dǎo)程P=5 mm ,則(1) 求計算載荷由條件,查《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》表26取=, 查表26取=, 表24取D精度, 查表26取=(2) 計算額定動載荷計算值Ca`由式(24)(3) 根據(jù)選擇滾珠絲杠副 假設(shè)選用FC1型號,按滾珠絲杠副的額定動載荷Ca 等于或稍大于的原則,查表29選以下型號規(guī)格 Ca=9610公稱直徑 導(dǎo)程 螺旋角 滾珠直徑按表21中尺寸計算滾道半徑 R===偏心距絲杠內(nèi)徑(4)穩(wěn)定性驗算〈1〉 由于一端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發(fā)生失穩(wěn),所以在設(shè)計時應(yīng)驗算其安全系數(shù)S,其值應(yīng)大于絲杠副傳動結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù) 絲杠不會發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷其中 E=206Gpa L= 取 則安全系數(shù)查表210 [S]= S[S] 絲杠是安全的,不會失穩(wěn)〈2〉 高速長絲杠工作時可能發(fā)生共振,因此需驗算其不會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速,要求絲杠的最大轉(zhuǎn)速 所以絲杠不會發(fā)生共振〈3〉 此外滾珠絲杠副還受值的限制,通常要求(5) 剛度驗算滾珠絲杠在工作負載F(N)和轉(zhuǎn)矩T(Nm)共同作用下引起每個導(dǎo)程的變形量為式中,A為絲杠截面積,A=為絲杠的極慣性矩, G為絲杠切變模量,對鋼G= a。T(Nm)為轉(zhuǎn)矩. 式中, 為摩擦角,其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)。 ,則得按最不利的情況取(F=)則絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差小于其傳動精度的1/2,即該絲杠的滿足上式,所以其剛度可滿足要求.(6)效率驗算要求在90%95%之間,所以該絲杠副合格.經(jīng)上述計算驗證,可選用. 滾動直線導(dǎo)軌的選型與計算Y方向?qū)к売伤o條件得,該導(dǎo)軌的額定工作時間為由 得因滑座數(shù)M=4,所以每根導(dǎo)軌上使用2個滑座,由表215218確定則由式29, 得 X方向?qū)к売伤o條件得,該導(dǎo)軌的額定工作時間為由 得因滑座數(shù)M=4,所以每根導(dǎo)軌上使用2個滑座,由表215218確定則由式29, 得 選用漢江機床廠的HJGD系列滾動直線導(dǎo)軌,查表213,其中HJGD26型號的導(dǎo)軌的Ca值為17600,能滿足八年的使用要求. 電機的選擇1. 電機類型選擇在開環(huán)控制的中小型伺服系統(tǒng)中,可以采用步進電機。減速器傳動比計算選各傳動齒輪齒數(shù)分別為=20, =40,模數(shù)m=2mm,齒寬b=20mm.。大齒輪采用雙圓柱薄片齒輪錯齒調(diào)整。強度強度檢驗略。2. 電動機軸上總當(dāng)量負載轉(zhuǎn)動慣量計算初選步進電機75BF001, =將各傳動慣量及工作臺質(zhì)量折算到電動機軸上，得總當(dāng)量負載轉(zhuǎn)動慣量。，滿足要求。4．步進電機負載能力校驗步進電動機軸上得總慣量：空載啟動時，電動機軸上得慣性轉(zhuǎn)矩：電動機軸上得當(dāng)量摩擦轉(zhuǎn)矩：設(shè)滾動絲杠螺母副得預(yù)緊力為最大軸向載荷得,則因預(yù)緊力而引起的、折算到電動機軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩為工作臺上的最大軸向載荷折算到電動機軸上的負載轉(zhuǎn)矩為于是空載啟動時電動機軸上的總負載轉(zhuǎn)矩為在最大外載荷下工作時，電動機軸上的總負載轉(zhuǎn)矩為按表55查得空載啟動時所需電動機最大靜轉(zhuǎn)矩為按式539可求得在最大外載荷下工作時所需電動機最大靜轉(zhuǎn)矩為第四章 滾珠絲杠副的二次開發(fā) CAD二次開發(fā)研究現(xiàn)狀2000年，中國的制造業(yè)產(chǎn)值達35000億元，制造業(yè)在國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP ）的增加值占年保持在40%左右的比例。在中國1980年至1980年，%，國內(nèi)生產(chǎn)總值年均增長速度，%在制造業(yè)的年均增長率相比，制造業(yè)成為經(jīng)濟增長的“發(fā)動機” 。設(shè)計是制造業(yè)的重要組成部分，據(jù)統(tǒng)計，80%的制造企業(yè)在使用CAD軟件的。近年來，隨著制造業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)升級，在設(shè)計制造中的地位日益突出。這是一個制造商設(shè)計軟件非常大的蛋糕。CAD軟件市場將會占非常大份額在中國，而且會越來越大。因此也就不難理解了國際領(lǐng)先的數(shù)字化設(shè)計軟件制造商Autodesk將銷售預(yù)測在中國的200萬元/年調(diào)整，2006年800萬元/年。另一巨頭Micro Station也宣布大進入中國市場。國產(chǎn)CAD聯(lián)盟是建立健康，安全，和諧的CAD生態(tài)系統(tǒng)。自5月成立，去年，各成員一道，終于有重大突破的基礎(chǔ)上，尋找在國內(nèi)的研究和鋼結(jié)構(gòu)建筑，鴻業(yè)給排水，鴻業(yè)暖通，超電子，探險結(jié)構(gòu)等系列的開發(fā)CAD平臺專業(yè)應(yīng)用軟件已面向市場的需求，這意味著國產(chǎn)CAD的一個質(zhì)的飛躍，國內(nèi)用戶終于可以通過上一步的CAD平臺軟件的步驟擺脫束縛，徹底解決問題授權(quán)更改底層平臺的軟件。 CAD技術(shù)在設(shè)計和相關(guān)部門，應(yīng)用最廣泛的技術(shù)革命在設(shè)計領(lǐng)域驅(qū)動幾乎所有的一個領(lǐng)域的現(xiàn)代信息技術(shù)。經(jīng)過十多年的發(fā)展，目前我國機械，電子，航空航天，船舶，輕工，紡織，建筑，冶金，煤炭，水電等行業(yè)， CAD技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，而且達到了相當(dāng)高的水平，通過查看CAD等在國內(nèi)二維CAD軟件支撐平臺為代表占據(jù)了較大的市場份額。但在軟件的二次開發(fā)，國外的CAD作為的情況開發(fā)平臺并沒有改變。中望CAD 和斯維爾、鴻業(yè)、博超、探索者等國內(nèi)一流專業(yè)應(yīng)用軟件廠商的結(jié)盟，終于在近期打破了國外軟件多年的技術(shù)藩籬。 CAD二次開發(fā)，是提供相關(guān)的編程軟件用戶使用AutoCAD中，可以根據(jù)自己的需要，通過編程的方式，結(jié)合一些相對簡單的或基本的命令，使之成為一個相對復(fù)雜的簡單的命令組成的“設(shè)置”命令。通過運行命令“集合” ，可實現(xiàn)快速自動映射，從而節(jié)約工作時間，提高了繪圖效率?；镜腁utoCAD系統(tǒng)的二次開發(fā)有兩種模式，一種是交流的授權(quán)業(yè)務(wù)的發(fā)展，二是制定“民間” 。經(jīng)過多年的積累和成熟，前者如天得到蓬勃發(fā)展，而后者則是隨著用戶成“非法”的陷阱，很難說。正式的開發(fā)人員，因為急于追求市場利潤，軟件是粗，更新慢。與寫程序的人不懂專業(yè)，因此很多二次開發(fā)的局限性。私人發(fā)展商，是一家專業(yè)設(shè)計，自己做的，效果非常好。但非常缺乏市場運作和金錢，事情在手，和別人不一樣。弱和軟件工程概念，程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不合理的，這是很難繼續(xù)提高。其實，很多現(xiàn)在的二次開發(fā)，增加了簡單的功能沒有出路的，不過，專業(yè)發(fā)展的功能應(yīng)該是一個不錯的未來。專家系統(tǒng)的社會越來越流行了，但目前的形勢并不樂觀。 AutoLISP語言是一種編程語言， Visual LISP編程的目的是加快AutoLISP的程序開發(fā)軟件開發(fā)工具，是一個完整的集成開發(fā)環(huán)境， Visual LISP編程環(huán)境可以很容易地和高效地開發(fā)的AutoLISP程序，采用AutoLISP語言可以承接各種工作分析和計算，自動繪制復(fù)雜的圖形，驅(qū)動對話框，控制菜單中，定義一個新的命令，智能化，參數(shù)化功能為AutoCAD擴展。 Auto lisp 語言簡介廣大用戶在使用AutoCAD ，大多數(shù)只使用它的二維圖形，實際上它不是。 AutoCAD中還可以繪制復(fù)雜曲線和曲面的三維建模。 AutoCAD中不提供這些功能，而不是技術(shù)未經(jīng)許可，而是由兩個限制。首先，歐特克AutoCAD是用于基本功能的開發(fā)提供了一個軟件平臺，可以再次進行，應(yīng)該在不同的行業(yè)，包括機械，如建筑，土木工程，服裝，電子，裝飾等使用如果每個行業(yè)需要任何特殊的功能，由用戶開發(fā)的。二， AutoCAD軟件在計算機上的應(yīng)用程序運行的軟件，運行速度快，占用太多計算機資源，開展繪制復(fù)雜的圖形效率的任務(wù)并不高。因此，AutoCAD將不提供這些功能，但提供了一個工具來開發(fā)這些功能。AutoLISP語言是AutoCAD的二次開發(fā)中的一個，是一種擴展和自定義AutoCAD的功能， 以LISP編程語言的基礎(chǔ)上。 LISP本身出現(xiàn)于上世紀50年代，是一種善于處理串行文本屬于第四代[ AI（人工智能） ]的計算機語言。它能夠繪制各種曲線和曲面的，為了滿足工程設(shè)計人員的要求。AutoLISP語言是最經(jīng)典的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化繪圖程序設(shè)計，包括驅(qū)動程序，鼠標(biāo)拖動程序，鼠標(biāo)拖動程序等尺寸驅(qū)動是通過改變實體標(biāo)注值的大小來實現(xiàn)圖形的自動修改。鼠標(biāo)是使用的AutoLISP語言來拖動提供（ GRREAD [ 跟蹤] ）功能，讓用戶直接讀取AutoCAD的輸入設(shè)備，如鼠標(biāo)，跟蹤光標(biāo)選項存在，并為真 ，通過鼠標(biāo)光標(biāo)，調(diào)整參數(shù)值和自動改變屏幕上的圖形的尺寸和形狀。打開AutoCAD 軟件，在菜單中選擇”工具”→”AutoLISP”→”Visual LISP 編輯器”。 課題研究的目的和意義本課題選用數(shù)控加工中心滾珠絲杠螺母副的零件圖和裝配圖作為研究對象，通過AutoLISP 編程，對部分軸頸進行編程繪圖，最后把程序拼裝在一起，就能生成滾珠絲杠副的整體圖。通過模塊化的編程，快捷方便，實現(xiàn)圖形參數(shù)化及智能化，分析計算與繪圖一體化，提高產(chǎn)品的自動化，研究對AutoCAD 的二次開發(fā)。開發(fā)滾珠絲杠的計算機輔助設(shè)計平臺，使設(shè)計人員可以通過輸入絲杠的結(jié)構(gòu)以及參數(shù)就可以繪圖，保存新絲杠的數(shù)據(jù)，直接根據(jù)數(shù)據(jù)庫中儲存的數(shù)據(jù)繪圖等，從而大量減輕設(shè)計人員的繪圖工作，提高工作效率，縮短開發(fā)周期。編程是一個系統(tǒng)的過程，需要開發(fā)人員的邏輯設(shè)計，使結(jié)構(gòu)優(yōu)化，滾珠絲杠零件圖參數(shù)可以根據(jù)用戶自行設(shè)定，調(diào)用AutoCAD 本身具有的工具命令，同時在定位零件圖的點線中加入?yún)?shù)，使計算機完成自動計算數(shù)據(jù)，生成有帶參數(shù)化的完整零件圖，用戶可自行改變各視圖中圖形尺寸，實現(xiàn)制圖的自動化。 滾珠絲杠滾珠絲杠由螺紋滾道和軸頸組成。螺紋滾道已標(biāo)準化、系列化，而軸頸變化多端，它隨著主機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化而變化，不同的產(chǎn)品，軸頸的連接形式不同，絲杠的結(jié)構(gòu)形式也就不同。因此，要進行滾珠絲杠的CAD就必須對軸頸進行分析研究。由于每根絲杠的結(jié)構(gòu)都是一個或多個軸頸與滾珠螺紋連接而成，雖然軸頸結(jié)構(gòu)變化多端，但是，軸頸連接結(jié)構(gòu)是有規(guī)律的，軸頸的種類也是有規(guī)律的，因此若將每個軸頸做成圖塊，再將每個圖塊與滾珠螺紋拼接起來，就成為一個絲杠圖。因此要進行滾珠絲杠的CAD就必須做軸頸圖庫。通過對近十年來生產(chǎn)的