【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)中應(yīng)用簡(jiǎn)單的數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。就實(shí)際情況分析，一般的機(jī)械加工精度。統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)相對(duì)比較困難，而且實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)復(fù)雜，設(shè)備比較龐大。隨著微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，性能的不斷提高，大范圍應(yīng)用的普及，本次設(shè)計(jì)的銑床，除了能進(jìn)行銑削加工，主軸上安裝不同的刀具時(shí)，還可以進(jìn)行鉆孔或攻絲加工。采用大慣量寬調(diào)速直流伺服電動(dòng)機(jī)，滾珠絲杠，雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊間隙，導(dǎo)軌副采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，主傳動(dòng)系統(tǒng)采用無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)。袁老師在完成繁重的教學(xué)任務(wù)之余，經(jīng)常拖著疲憊的身體，對(duì)。笑著面對(duì)我的提問，耐心講解，使我對(duì)有些問題有更加清楚的認(rèn)識(shí)。

　　

【正文】 機(jī)械零件可分為標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)件，下面將逐一介紹機(jī)械零件的一些相關(guān)的要求。 制造零件及不見采用的材料應(yīng)符合相應(yīng)的國(guó)標(biāo)（ GB）的規(guī)定，允許采用機(jī)械性能不低于原規(guī)定牌號(hào)的其他材料制造。 拉四方鋼材（按 GB90666冷拉四方鋼品種 ） ，六角鋼材（按 GB90766冷拉六方鋼品種 ） 或圓鋼材（按 GB90566冷 拉四方鋼品種 ） 制造的零件，其外形尺寸符合要求時(shí)，可不加工。 鑄件及鍛件機(jī)械加工余量和尺寸公差暫時(shí)按各部相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 鑄件不許有裂紋、氣孔、砂眼、縮松、夾渣等缺陷，澆口、冒口、結(jié)疤、粘砂應(yīng)清除干凈，鍛件不許有裂紋、皺折、飛邊、毛刺等缺陷。 需機(jī)械加工的鑄件或鍛件加工前應(yīng)經(jīng)時(shí)效處理或是退火、正火處理。 零件焊縫不應(yīng)有未填滿的弧坑、氣孔、溶渣雜質(zhì)、基體材料燒傷等缺陷。 熱處理后的零件不許有裂紋或是龜裂等缺陷。 零件上的內(nèi)外螺紋均不得滲碳。 零件上有配合要求的表面應(yīng)經(jīng)防銹處理，鋼制 零件的其余表面除有特殊要求外應(yīng)經(jīng)氧化處理。 凡加工要求注公差的尺寸，其尺寸公差應(yīng)按 GB180479〈公差與配合未注公差尺寸的極限偏差 IT13 的規(guī)定。 1非配合的錐度和角度和自由度公差用按表 1的規(guī)定 . 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 表 公差尺寸 公差 公差尺寸 公差 ≤ 3 177。 2176。 ＞ 30～ 50 177。 50′ ＞ 3～ 6 177。 2176。 ＞ 50～ 80 177。 40′ ＞ 6～ 10 177。 1176。 30′ ＞ 80～ 120 177。 30′ ＞ 10～ 18 177。 1176。 15′ ＞ 120～ 180 177。 25′ ＞ 18～ 30 177。 1176。 ＞ 180～ 260 177。 20′ 1零件的中心孔應(yīng)按 GB14559中心孔 的規(guī)定。 1零件的銳邊應(yīng)倒鈍；未注明的倒角為 1 45176。 1普通螺紋基體尺寸應(yīng)符合 GB19763普通螺紋直徑 1～ 600mm 基體尺寸 的規(guī)定；其公差應(yīng)符合 GB19763普通螺紋直徑 1～ 300mm 的公差 規(guī)定的 3 級(jí)精度。 1外螺紋工作表面的粗糙度為 ，內(nèi)螺紋工作表面的粗糙度為 。當(dāng)螺距 t≤ 時(shí)可不檢查粗糙度。 1螺栓和螺釘頭部（或其對(duì)稱部位如鉤形螺栓）對(duì)螺桿軸心線的同軸度應(yīng)不大于表 2 的 規(guī)定。 表 d 4 5 6 8 10 12 16 20 24 30 36 同軸度 1 螺栓、螺釘、螺紋長(zhǎng)度的極限偏差： 當(dāng) d≤ 5mm 時(shí)，不大于﹢ 3t 當(dāng) d﹥ 5mm 時(shí)，不大于﹢ 2t （ t=螺紋螺距） 1螺栓、螺釘或螺母的支撐面應(yīng)平整，并與螺釘（或螺孔）軸心線垂山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 直，其基體偏差應(yīng)不大于 1176。 對(duì)夾具零部件的要求 設(shè)計(jì)專用夾具零件及部件時(shí)，其公差 和技術(shù)要求可依據(jù)夾具總裝配圖上的配合性質(zhì)和技術(shù)要求并參照《夾具零件及部件技術(shù)條件》（ GB225980） 制訂，設(shè)計(jì)的要求一般情況下可包括以下內(nèi)容： ： 如毛坯質(zhì)量、硬度、毛坯熱處理以及精度要求等。 ： 包括為改善機(jī)械加工性能和為達(dá)到要求的機(jī)械性能而提出的熱處理要求。 ，見下表 4。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 38 表 夾具零件的尺寸（角度） 公差數(shù)值 相應(yīng)與工件無(wú)尺寸公差的直線尺寸 177。 相應(yīng)與工件角度公差的角度 177。 10′ 相應(yīng)與工件有尺寸公差的直線角度 （ 1/2～ 1/5）工件尺寸公差 緊固件的孔中心距的公差 177。 L﹤ 150mm 177。 L﹥ 150mm 夾具體上的找正基面與安裝元件的平面間的垂直度 不大于 找正基面的直線度與平面度 家具板、模板、立柱角鐵、定位心軸等零件的平面之間，平面與孔之間 的平行度、垂直度、同軸度 取工件相應(yīng)的公差之半 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的銑床，除了能進(jìn)行銑削加工，主軸上安裝不同的刀具時(shí)，還可以進(jìn)行鉆孔或攻絲加工 。所以我們采用了如下的設(shè)計(jì)方案：進(jìn)給系統(tǒng)采用大慣量寬調(diào)速直流伺服電動(dòng)機(jī)，滾珠絲杠，雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊間隙，導(dǎo)軌副采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，主傳動(dòng)系統(tǒng)采用無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)。 本次設(shè)計(jì) 我們綜合考慮了以下內(nèi)容： ：控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本低?？刂菩阅芎茫谝欢ǖ念l率下，能按控制頻率的要求快速啟動(dòng)、停和反轉(zhuǎn)。改變控制脈沖頻率，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就隨之變化。并可在很寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)，是開環(huán)控制系統(tǒng)的理想元件。 ：傳動(dòng)效率高，摩擦損失小，其功率消耗只相當(dāng)于常規(guī)絲杠螺母副的 1/4～ 1/3。給予適當(dāng)預(yù)緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向可消除空程死區(qū)，定位精度高，剛性好。啟動(dòng)力矩小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)爬行現(xiàn)象，傳動(dòng)精度高，同步性好。磨損小，使用壽命長(zhǎng)，精度保持性好。由于滾珠絲杠不能自鎖，故 Z坐標(biāo)軸上應(yīng)加制動(dòng)器來解決這一問題。 — 墊片調(diào)整間隙并預(yù)緊，該方式結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便。 ： （ 1） .將滾珠式直線導(dǎo)軌副做成標(biāo)準(zhǔn)部件，只要安裝在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌平面上，就可以組成合適的導(dǎo)軌。從而設(shè)計(jì)和裝配簡(jiǎn)單方便； （ 2） .在所有方向均能承受載荷； （ 3） .通過預(yù)加負(fù)荷，可以得 到高精度、高剛度以及承受切削負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)剛度； （ 4） .由于具有自動(dòng)調(diào)整功能，因而可達(dá)微米級(jí)的運(yùn)動(dòng)精度； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 40 （ 5）．摩擦系數(shù)小和動(dòng)、靜摩擦系數(shù)很接近。因此，運(yùn)動(dòng)輕便，摩擦力小，摩擦發(fā)熱小，磨損小，可避免出現(xiàn)爬行，有較高的定位精度。 5．無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器官，可以認(rèn)為是恒定牽引力的，因此，拖動(dòng)它的電動(dòng)機(jī)，也應(yīng)該是恒轉(zhuǎn)矩的，無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)可以進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，因此可以直接和主軸連接。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 41 致謝 衷心感謝袁建軍老師對(duì)本人的精心指導(dǎo)，正是在袁老師的精心指導(dǎo)下，我才能順利的完成這次設(shè)計(jì)。袁老師的 幫助，讓我學(xué)到的不僅是書本上和實(shí)踐上的知識(shí)，更重要的是我從中學(xué)到了做人的原則和做事的方法， 他的言傳身教將使我終生受益。 袁老師廣博的學(xué)識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我受益匪淺。 其次感謝各位任課老師，正是他們無(wú)私地將知識(shí)傳授給我，我才能順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，更重要的是對(duì)我以后的生活和工作有很大的幫助。同時(shí)感謝那些給過我?guī)椭耐瑢W(xué)們。 最后我要感謝我的家人，正是他們默默的在我背后支持我，我才能走到今天。 感謝所有關(guān)心過和幫助過我的人！ 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 42 參考文獻(xiàn) [1] 成大先 ， 機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè) .北京：化學(xué)工業(yè)出版， 25～ 41 [2] 楊可楨 ， 程光蘊(yùn) ， 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) （ 第四版 ）， 高等教育出版社 ， 39～77 [3] 邱宣懷 ， 機(jī)械設(shè)計(jì) ， 北京 高等教育出版社 1997， [4] 唐寶寧 ， 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) ， 同濟(jì)大學(xué)出版社 1993， 17～ 55 [5] 徐灝 ， 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ， 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2020， [6] 張文煥 ， 成本通 ， 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ， 國(guó)防工業(yè)出版社 2020， 66～ 78 [7] 王愛玲 ， 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) ， 兵器工業(yè)出版社 ， 36～45 [8] 楊黎明 ， 黃凱 ， 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) ， 國(guó)防工業(yè)出版社 67～ 90 [9] 孫浩文 ， 侯清 ， 最新機(jī)械使用手冊(cè) ，天津： 天津科學(xué)技術(shù)出版社 [10] 朱驥 ， 北 機(jī)械控制工程基礎(chǔ) ，北京： 北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院 ， 69～ 77 [11] 李益民 ， 機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) ，哈爾濱： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) [12] 王先奎 ， 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京： 清華大學(xué) ， 65～ 99 [13] 徐衡 ， 數(shù)控銑工實(shí)用技術(shù) ，遼寧： 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 [14] ， Jigs and Fixtures DesignThe Institution of Production Engineers 1973 [15] Philip Gates， Jigs,Tools and Fixtures The Technical Process Limited 1959 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 43 附錄 英文文獻(xiàn) 及 譯文 A reconfigurable crosssectional imaging system for reverse engineering based on a CNC milling machine This paper presents a novel reverse engineering digitizing system for full part geometry, which is based on a crosssectional imaging device built in a NC milling machine. The system successively captures a picture for each planar crosssection contour of the part by endmilling and CCD imaging, and builds the geometry for both external and internal surfaces of the plex 3D part based on a set of the vectored crosssectional contours. The system mainly consists of three ponents: a NC milling machine, a crosssectional imaging device and a puter control unit. Some issues involving the principle and process flow of the system, encasing materials, cross sectional imaging and NC code generation, etc. are described in detail. Built on an existing NC milling machine, a portable device for capturing the crosssectional images is designed, which includes an isolated light source, a digital camera, a protective case, a rigid arm and a robust tripod. The device, connected to a puter control unit, serves as a highly flexible accessory for the NC milling machine, constructing the crosssectional imaging systemor reverse engineering. Furthermore, the error analysis and accuracy assessment of the system are also addressed. A typical case is discussed in detail to illustrate the applications of the system. Such areconfigurable digitizing system for reverse engineering offers a number of advantages, such as the functional extension of an existing NC milling machine, low costs, and rapid construction. As a result, this system provides a feasible and useful scheme for many enterprises to construct their own reverse measuring 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 44 system based on existing equipment to aid in rapid product development and extend the function of existing equipment. 1 Introduction Reverse engineering (RE) is a methodology for construct ing the vectored 3D digital model for an existing physical part by various digitizing pr