【導(dǎo)讀】主要的工作可以分成兩。部分，一部分是機(jī)構(gòu)仿真，另一部分是電氣控制。號(hào)來控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)，達(dá)到自動(dòng)換刀。螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算...

　　

【正文】 Pro/E 提供的【孔】命令，從而更方便、快捷地制作孔特征。 在使用孔命令制作孔特征時(shí)，只需指定孔的放置平面并給定孔的定位尺寸及孔的直徑、深度即可。 一些主要零件的建模 （ 1）螺桿的建模 ① 零件的創(chuàng)建 在工具欄中單擊文件 /新建，在名稱內(nèi)輸入 , 取消 使用缺省模板 的選中記號(hào)，選擇公制單位 mmns_part_solid 后單擊 ； ② 草繪的創(chuàng)建 在工具欄中單擊 按鈕，彈出草繪對(duì)話框，如圖 ，選擇 “FRONT”面作為草繪平面，選取 “RIGHT”面作為參考平面，參考方向?yàn)橄?“右 ”，單擊【草繪】進(jìn)入草繪環(huán)境； 圖 草繪框圖 ③ 創(chuàng)建一個(gè)光軸 在草繪平面中畫一個(gè)直徑為 40 的圓，如圖 ， 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 草繪圓 單擊 按鈕，再在工具欄中單擊 按鈕，拉伸長(zhǎng)度為 80，如圖 ，單擊 就行； 圖 拉伸軸 ④螺紋的創(chuàng)建 插入 — 螺旋掃描 — 伸出項(xiàng)，如圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 螺旋掃描選項(xiàng) 彈出菜單管理器，如圖 ，單擊完成， 圖 菜單管理器 選擇 TOP 平面作為基準(zhǔn)面，單擊確定，選擇缺省，如圖 圖 缺省圖 單擊上面工具欄的 草繪 — 參照，選擇 側(cè)影投影曲面 F6（拉伸 1）作為參照，然后畫出如下圖 中的圖形，之后點(diǎn)擊 按鈕， 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 圖 螺旋收尾線 下圖 是對(duì)圖 中兩端的圓弧放大的圖形， 圖 圓弧放大圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 輸入節(jié)距值為 10，如圖 ，再單擊 按鈕； 圖 節(jié)距圖 再畫出如圖 中的圖形 圖 梯形圖 再單擊 按鈕，單擊伸出項(xiàng)：螺旋掃描中的確定，就能看到下圖 的圖形 圖 螺紋圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 ⑤螺紋的修改 再單擊 按鈕，選擇曲面： F6（拉伸 1），如圖 ，單擊草繪 圖 草繪框圖 接著繪畫一個(gè)直徑為 50 的圓，單擊 ，就把螺旋突出去的那部分給去掉了 ⑥鍵槽的創(chuàng)建 單擊 按鈕，選擇 Right 平面，平移距離為 20，單擊確定，得到基準(zhǔn)平面 DTM1，再單擊 按鈕，選 擇 DTM1 作為草繪平面，單擊確定，在繪畫出圖 中的圖形 圖 矩形圖 單擊 ，把數(shù)值改為 3，單擊 按鈕，就得圖 中的圖形 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 鍵槽 ⑦ 孔的創(chuàng)建 單擊 按鈕，選擇螺桿任意其中一個(gè)端面，單擊草繪，繪制一個(gè)直徑為 25 的圓，單擊 ，將數(shù)值改為 80，將方向改為朝螺桿的內(nèi)部，單擊就行，就能得到圖 中的圖形 圖 螺桿孔 ⑧ 著色 ，選中螺桿的全部，單擊確定，就能得到圖 中的圖形 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖 螺桿 （ 2）蝸桿的建模 圖 蝸桿 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 （ 2）蝸輪的建模 圖 蝸輪 （ 4）下刀體的建模 圖 下刀體 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 （ 5）上刀體的建模 圖 上刀體 組裝 組裝過程中的預(yù)定義約束集 預(yù)定義約束集定義了元件在組件中的運(yùn)動(dòng)。預(yù)定義的約束集包含用于定義連接類型（有或無運(yùn)動(dòng)軸）的約束。連接定義特定類型的運(yùn)動(dòng)。下面就是幾種集的類型。 （ 1）剛性 (Rigid) 連接兩個(gè)元件，使其無法相對(duì)移動(dòng)?？墒褂萌我庥行У募s束集約束它們。如此連接的元件將變?yōu)閱蝹€(gè)主體。剛性連接集約束類似于用戶定義的約束集。 （ 2）銷釘 (Rigid) 將元件連接至參照軸，以使元件以一個(gè)自由度沿此軸旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)。選取軸、邊、曲線或曲面作為軸參照。選取基準(zhǔn)點(diǎn)、頂點(diǎn)或曲面作為平移參照。銷釘連接集有兩種約束：軸對(duì)齊和平面配對(duì)或?qū)R或點(diǎn)對(duì)齊 。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 （ 3）滑塊 (Slider) 將元件連接至參照軸，以使元件以一個(gè)自由度沿此軸移動(dòng)。選取邊或?qū)R軸作為對(duì)齊參照。選擇曲面作為旋轉(zhuǎn)參照。 滑塊 (Slider) 連接集有 兩種約束：軸對(duì)齊和平面配對(duì) /對(duì)齊以限制沿軸旋轉(zhuǎn)。 （ 4）圓柱 (Cylinder) 連接元件，以使其以兩個(gè)自由度沿著指定軸移動(dòng)并繞其旋轉(zhuǎn)。選取軸、邊或曲線作為軸對(duì)齊參照。 圓柱 (Cylinder） 連接集有一個(gè)約束。 （ 5）平面 (Planar) 連接元件，以使其在一個(gè)平面內(nèi)彼此相對(duì)移動(dòng)，在該平面內(nèi)有兩個(gè)自由度，圍繞與其正交的軸有一個(gè)自由度。選取 配對(duì) 或 對(duì)齊 曲面參照。 平面 (Planar) 連接集具有單個(gè)平面配對(duì)或?qū)R約束。配對(duì)或?qū)R約束可被反轉(zhuǎn)或偏移。 （ 6）球 (Ball) 連接元件，使其可以 三個(gè)自由度在任意方向上旋轉(zhuǎn) (360176。 旋轉(zhuǎn) )。選取點(diǎn)、頂點(diǎn)或曲線端點(diǎn)作為對(duì)齊參照。 球 (Ball) 連接集具有一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)齊約束。 （ 7）焊接 (Weld) 將一個(gè)元件連接到另一個(gè)元件，使它們無法相對(duì)移動(dòng)。通過將元件的坐標(biāo)系與組件中的坐標(biāo)系對(duì)齊而將元件放置在組件中?？稍诮M件中用開放的自由度調(diào)整元件。 焊接 (Weld) 連接有一個(gè)坐標(biāo)系對(duì)齊約束。 （ 8）軸承 (Bearing) 球 (Ball) 和 滑塊 (Slider) 連接的組合，具有四個(gè)自由度。具有三個(gè)自由度 (360176。旋轉(zhuǎn) ) 和沿參照軸移動(dòng)。對(duì) 于第一個(gè)參照，在元件或組件上選擇一點(diǎn)。對(duì)于第二個(gè)參照，在組件或元件上選擇邊、軸或曲線。點(diǎn)參照可以自由地繞邊旋轉(zhuǎn)并沿其長(zhǎng)度移動(dòng)。 軸承 (Bearing) 連接有一個(gè) 邊上的點(diǎn) 對(duì)齊約束。 （ 9）一般 (General) 有一個(gè)或兩個(gè)可配置約束，這些約束和用戶定義集中的約束相同。相切、 曲線上的點(diǎn) 和 非平面曲面上的點(diǎn) 不能用于 一般 (General) 連接。 （ 10） 6DOF 不影響元件與組件相關(guān)的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槲磻?yīng)用任何約束。元件的坐標(biāo)系與組件中的坐標(biāo)系對(duì)齊。 X、 Y 和 Z 組件軸是允許旋轉(zhuǎn)和平移的運(yùn)動(dòng)軸。 （ 11）槽 (Slot) 非直軌跡上的點(diǎn)。此連接有四個(gè)自由度，其中點(diǎn)在三個(gè)方向上遵循軌跡。對(duì)于第一個(gè)參照，在元件或組件上選擇一點(diǎn)。所參照的點(diǎn)遵循非直參照軌跡。軌跡具有在配置連接時(shí)所設(shè)置的端點(diǎn)。 槽 (Slot) 連接具有單個(gè) 點(diǎn)與多條邊或曲線對(duì)齊 約束。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 組裝圖 圖 組裝圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 總 結(jié) 在本次對(duì)四工位立式回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì)的過程中， 明白了自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理，在建模的過程也對(duì)機(jī)構(gòu)有了更深的認(rèn)識(shí)，其中 主要做了如下的工作： 機(jī)械方面： （ 1）主要是對(duì)刀架 的每個(gè)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)承受切削力較大的傳動(dòng)部件 如蝸輪 蝸桿和螺桿 做 了 強(qiáng)度校核。同時(shí)也對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有了更深的認(rèn)識(shí)，如蝸輪蝸桿，不光能 提供較大的傳動(dòng)比還能改變傳動(dòng)方向，并且傳動(dòng)平穩(wěn)。 （ 2）根據(jù)之前設(shè)計(jì)出的零件，在 Pro/E 建模，如蝸輪蝸桿、螺桿，上刀架體、下刀架體等等。建完模型后，就開始進(jìn)行組裝，依照零件的運(yùn)動(dòng)情況需要來設(shè)定相對(duì)應(yīng)的約束集，使得零件能夠有正確的運(yùn)動(dòng)。最后就是對(duì)組裝完的自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架做了一個(gè)機(jī)構(gòu)的仿真。 電氣方面：主要是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)以 8255 單片機(jī)為核心，將程序?qū)雴纹瑱C(jī)中就能控制繼電器， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)刀架的正反轉(zhuǎn)控制 ,并且通過限位開關(guān)的開關(guān)信號(hào)來控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)達(dá)到自動(dòng)換刀。同時(shí)也繪制了電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路圖和刀位信號(hào)處理的電路圖。 由于工作重點(diǎn)在機(jī)構(gòu)的仿真，所以在電氣控制系統(tǒng)的有些部分有些不足。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 參考文獻(xiàn) [1]李洪 .實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 ,1999. [2]吳宗澤 .機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,1999. [3]徐起賀 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].北京：科學(xué)出版社， 20xx. [4]王志偉 ,孟玲琴 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì) [M].北京：北京理工大學(xué)出版社 ,20xx. [5]韓鴻鸞 ,吳海燕 .數(shù)控機(jī)床機(jī)械維修 [M].北京：中國(guó)電力出版社 ,20xx. [6]王永章 ,杜君文 .程國(guó)全 .數(shù)控技術(shù) [M].北京：高等教育出版社 ,20xx. [7]尹志強(qiáng) ,機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 [M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. [8]王愛玲 .現(xiàn)代數(shù)控車床 [M]北京 :國(guó)防工業(yè)出版社 ,20xx. [9]. Smith, Sensor appliance control and fuzzy logic, IEEE. [10]茍琪 .數(shù)控車床自動(dòng)換刀裝置研究 [J].機(jī)械制造 ,1998(6). [11]林巨廣 ,鄭彩霞 ,劉瓊 ,王玉琳 .四工位立式回轉(zhuǎn)刀架的控制器的設(shè)計(jì) [J],20xx(6). [12]張繼春 ,楊建國(guó) .裝配設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真及 Pro/E 實(shí)現(xiàn) [M]國(guó)防工業(yè)出版社 ,20xx. [13]James , Joseph Goldenberg. Introduction to Computer Numerical Control.2nded. amp。Sons Company,. [14]. Safonov. Stability Margins of Diagonally Perturbed Multivariable Feedback Systems. Proc. IEEE Conf. on Decision and Control, San Diego, CADecember1618,1981. [15]支保軍 ,胡靜 ,李紹勇 .proe 入門與提高 [M].清華大學(xué)出版社 ,20xx. [16]林清安 .PRO/ENGINEER 野火 310 中文版零件設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx. 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 致 謝 歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了 許多 的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師，他 對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助， 不厭其煩 的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。 在設(shè)計(jì)過程中，我通過查 閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。也讓我明白畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，更是對(duì)自己動(dòng)手解決問題能力的一種提高。通 過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來所學(xué)的知識(shí)還比較欠缺，自己需要學(xué)習(xí)的東西還太多，我更加明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，無論是在以后的工作還是生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 雖然在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中有過失落，有過煩惱，有過悲傷，但在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)間的關(guān)系更進(jìn)一步，在此期間同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，一起討論，聽聽不同的看法不同的意見，這使我們能更好的理解知識(shí)，透徹知識(shí)，運(yùn)用知識(shí)，因此在這里我要非常感謝幫助我的同學(xué)，當(dāng)然更加要感謝我的指導(dǎo)老師，謝謝你們給予我 的幫助！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，這讓我不由有一種如釋重負(fù)的感覺，總之我明白了：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值 !有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 由于 本人 學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！