【導(dǎo)讀】是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作取得的成果。對(duì)本設(shè)計(jì)（論文）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。因本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。本人遵循北華航天工業(yè)學(xué)院有關(guān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的相關(guān)規(guī)定，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本。務(wù)；可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以營(yíng)利為目的的前提下，可以公布非涉密畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容。根據(jù)立式轉(zhuǎn)位刀架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用蝸桿副減速時(shí)最佳選擇。蝸桿副傳動(dòng)可以改變運(yùn)。整個(gè)裝置的小型化。度將直接影響工件的加工精度。體的端面齒能夠完全脫離嚙合狀態(tài)。圖上表示自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架在換刀過(guò)程中有關(guān)銷的位置。由于蝸桿副具有自鎖功能，所以刀架可以穩(wěn)定地工作。其中蝸桿與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，刀架轉(zhuǎn)位時(shí)蝸輪與上。=40r/min，蝸桿副的傳動(dòng)比i=/=37。載荷不均勻，啟動(dòng)時(shí)沖擊較大，今要求蝸桿副的使用壽命=10000h。

　　

【正文】 牙高 h1=h3= H1 + ac =,外螺紋中經(jīng) d2=47mm,外螺紋校徑 d3=43mm,螺桿螺紋部分長(zhǎng)度 H=50mm 自鎖性能校核 螺桿－螺母材料均用 45鋼 ,查表 ,取二者的摩擦因數(shù) f=。再求得梯形螺旋副的當(dāng)量摩擦角 : ? sar ct an ?? ?? fv 滑動(dòng)螺旋材料的許用壓力【 p】及摩擦因數(shù) f 螺桿 螺母的材料 滑行速度 () 許用應(yīng)力 Mp 摩擦因數(shù) f 銅 青銅 低速 1825 ≤ 1118 612 710 13 ＞ 15 12 淬火銅 青銅 612 1013 0． 060． 08 銅 鑄鐵 ＜ 1318 612 47 銅 銅 低速 而螺紋升角 2arctan dnp??? = .因此 ,所選幾何參數(shù)滿足自鎖條件 . 第 5 章 電氣控制部分設(shè)計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì) 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的電氣控制部分主要包括收信電路和發(fā)信電路兩 大 塊，如圖 所示 電動(dòng)刀架發(fā)信盤3412 N S 磁鐵刀臺(tái)旋轉(zhuǎn)方向4只霍 爾開(kāi)關(guān)（UG N312 0U）1 2 3第1腳 ：+1 2V電 源第2腳 ：+1 2V地 線第3腳 ：4個(gè) 刀位信號(hào)輸出 （ T1T 4）a 14 1 刀位信號(hào)2 刀位信號(hào)3 刀位信號(hào)4 刀位信號(hào)1. 5k Ω 4 TL P5 21 1 42. 2k Ω 4822 5 PC 4822 5 PC 5822 5 PC 6822 5 PC 7b 56 0 Ω56 0 Ω8225 P A 68225 P A 7TLP52 1 1TLP52 1 1c 15 (~380V)L1 L2 L3KA1正轉(zhuǎn)KA2反轉(zhuǎn)滅弧阻容參數(shù)：R=100 Ω /3wc= μ F/100Vd 電氣化原理圖 a)發(fā)信盤上的霍爾元件 b）刀位信號(hào)的處理 c)刀架電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 d）刀架電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn) 收信電路 圖 a 中，發(fā)信盤上的 4 只霍爾開(kāi)關(guān)（型號(hào)為 UGN3120U），都有 3個(gè)引腳，第 1+12V 電源，第 2 角接 +12V 地，第 3 角輸出。轉(zhuǎn)位時(shí)刀臺(tái)帶動(dòng)磁鐵旋轉(zhuǎn)，當(dāng)磁鐵對(duì)準(zhǔn)某一個(gè)霍爾開(kāi)關(guān)時(shí)，其輸出端第 3 角輸出低電平；當(dāng)磁鐵離開(kāi)時(shí)，第 3角輸出高電平。 4 只霍爾開(kāi)關(guān)輸出的 4 個(gè)刀位信號(hào) T1~T4 分別送到圖 b的 4只光耦合進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)光電隔離的信號(hào)再送給 I/O 接口芯片 8255 的 PC4~PC7. 發(fā)信電路 圖 c為刀架電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路， I/O接口芯片 8255 的 PA6 與 PA7 分別控制刀架電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。其中 KA1為正轉(zhuǎn)繼電器的線圈， KA2 的反轉(zhuǎn)繼電器的線圈。因刀架電動(dòng)機(jī)的功率只有 90W，所以圖 d 中刀架電動(dòng)機(jī)與 380V 市電的接通可以選用達(dá)功率直流繼電器，而不必采用繼電器 接觸器電路，以節(jié)省成本，降低故障率。圖 c中，正轉(zhuǎn)繼電器的線圈 KA1 與反轉(zhuǎn)繼電器的一組常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，而反轉(zhuǎn)繼電器的線圈 KA2 又與正轉(zhuǎn)繼電器的一組常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，這樣就構(gòu)成了正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的互鎖電路，以防止系統(tǒng)失控 時(shí)導(dǎo)致短路現(xiàn)象。當(dāng) KA1 或 KA2 的觸點(diǎn)接通喔 80V 電壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的火花，并通過(guò)電網(wǎng)影響控制系統(tǒng)的正常工作，為此，在圖 d中布置了 3對(duì) RC 阻容用來(lái)滅弧，以抑制火花的產(chǎn)生。 16 控制軟件設(shè)計(jì) 在清楚了自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制電路后，就可以著手編制刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位的控制軟件了。對(duì)于四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架來(lái)說(shuō)，它最多裝有 4 把刀具，設(shè)計(jì)控制軟件的任務(wù)，就是選中任意一把刀具，讓其回轉(zhuǎn)到工作位置。圖 表示讓 1刀轉(zhuǎn)到工作位置的程序流程， 2~4刀的轉(zhuǎn)位流程與 1刀相似。 設(shè)控制系統(tǒng)的 CPU為 AT89C51單片機(jī)，擴(kuò)展 8255芯片作為回轉(zhuǎn)刀架的收信與發(fā)信控制，已知 8255 芯片的控制口地址為 2FFFH，則基于圖 和圖 的匯編程序清單如下： T01 MOV DPTR, 2FFEH 。指向 8255 的 PC 口 MOVX A, @DPTR ；讀取 PC 口的內(nèi)容 JNB , TEND ；測(cè)試 PC4=0?若是，則說(shuō)明 1已在工作 位置，程序轉(zhuǎn)到 TEND MOV DPTR, 2FFCH 。指向 8255 的 PA口地址 MOVX A, @DPTR 。讀取 PA 口鎖存器的內(nèi)容 CLR 。令 PA6=0,刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)有效 SETB 。令 PA7=1,刀架電動(dòng)機(jī)無(wú)效 MOVX @DPTR, A 。刀架電動(dòng)機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn) CALL DE20MS 。延時(shí) 20ms YT01: MOVX DPTR,2FFEH 。指向 8255 的 PC 口 MOVX A, @DPTR 。第二次讀取 PC口內(nèi)容 JB . YT11 。PC4=0? CALL DE20MS 。延時(shí) 20ms YT21 MOV DPTR, 2FFEH 。指向 8255 的 PC 口 MOVX A, @DPTR 。第三次讀取 PC口內(nèi)容 JB , YT21 。PC4=0？ MOV DPTR,2FFCH 。指向 PC 口 MOVX A,@DPTR 。讀取 PA 口鎖存器內(nèi)容 17 SETB 。令 PA6=1，刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)無(wú)效 SETB 。令 PA7=1，刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)無(wú)效 MOVX @DPTR,A 。刀架電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn) CALL DE150MS 。延時(shí) 150ms CLR 。令 PA7=0,刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)無(wú)效 SETB 。令 PA6=1,刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)無(wú)效 MOVX @DPTR, A 。刀架電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn) CALL DELAY 。延時(shí)設(shè)定的反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)間 SETB 。令 PA6=1,刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)無(wú)效 SETB 。令 PA7=1，刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)無(wú)效 MOVX @DPTR, A 。刀架電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn) TEND: RET 。換 13刀結(jié)束 18 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以能夠按時(shí)按要求順利完成，其中有許多老師和同學(xué)給予了莫大的支持和鼓勵(lì)。 首先是 王 老師，是他為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)提供里大量的技術(shù)幫助，為我們安排設(shè)計(jì)進(jìn)程，提供設(shè)計(jì)資料，并在課余時(shí)間為我們分析和講解設(shè)計(jì)要點(diǎn)，使我更有信心和動(dòng)力。 其次要感謝我的同學(xué)，他們很熱心和無(wú)私，他們?cè)谖倚枰獛椭畷r(shí)伸出了援助 之手，有了他們的關(guān)心和支持，畢業(yè)設(shè)計(jì)雖苦但感覺(jué)很快樂(lè)。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意。 總之沒(méi)有他們，我就不能順利的完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以要再次對(duì)他們說(shuō)一次 ——謝謝你們 ！ 19 參考文獻(xiàn) 1. 張立勛 . 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].哈爾濱：哈爾濱工程工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].2 版 .北京：高等教育出版社 ， 2020. .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：高等教育出版社， 2020 術(shù) .數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 ，等 .現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床 [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2020 ，等 .經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 .伺服系統(tǒng) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 志強(qiáng) .數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì)中的高可靠措施 [J].機(jī)床與液壓， 2020（ 4） 元昌 .機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 10．陸劍中，孫家寧，金屬切屑原理與刀具 [M].4 版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 11. 明興祖 .數(shù)控加工技術(shù) .北京化學(xué)工業(yè)出版社 [M],2020 12. 余英良 .機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計(jì)與實(shí)例 .北京機(jī)械工業(yè)出版社 [M],1998 13. . Smith, Sensor appliance control and fuzzy logic, IEEE 20