【導(dǎo)讀】不少人都曾經(jīng)這樣問(wèn)過(guò)自己：“人生之路到底該如何去走？”每個(gè)人都在設(shè)計(jì)自己的人生，都在實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。立，不預(yù)則廢”千真萬(wàn)確。對(duì)自己要做的或是將要做的事沒(méi)有任何準(zhǔn)備就是在。以我給人的印象一般是沉默寡言，文靜，甚至冷漠。其實(shí)，我也有玩得瘋的時(shí)候，當(dāng)我真正享受一個(gè)過(guò)程時(shí)，我會(huì)笑得很爽朗，從來(lái)不吝嗇自己的笑聲。將就這些事情；而對(duì)于有價(jià)值有意義的事情，我會(huì)盡我所能地去做，并且很認(rèn)真，很負(fù)責(zé)地堅(jiān)持到最后。我比較感性，容易被生活中的細(xì)節(jié)所感動(dòng)。只是做點(diǎn)表面上顯得有意義，實(shí)際上價(jià)值不大的事情。雖然我容易情緒激動(dòng)，但。忍耐能力還是挺強(qiáng)的，我做不到每件事情都堅(jiān)持到底，但部分還是可以的。來(lái)說(shuō)，我是一個(gè)熱心的實(shí)干者。我喜歡閱讀，搜羅新信息，認(rèn)識(shí)新朋友；在我

　　

【正文】 所以抗振性差，接觸應(yīng)力大； 對(duì)導(dǎo)軌的表面硬度、表面形狀精度和滾動(dòng)體的尺寸精度要求高，若滾動(dòng)體的直徑不一致，導(dǎo)軌表面有高低，會(huì)使運(yùn)動(dòng)部件傾斜，產(chǎn)生振動(dòng)，影響運(yùn)動(dòng)精度； 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、成本較高； 對(duì)臟物比較敏感，必須有良好的防護(hù)裝置 3 對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的基本要求： 1) 導(dǎo)向精度 ： 導(dǎo)向精度是導(dǎo)軌副最基本的性能指標(biāo)。移動(dòng)件在沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)，不論有無(wú)載荷，都應(yīng)保證移動(dòng)軌跡的直線性及其位置的精確性。這是保證機(jī)床運(yùn)行工作質(zhì)量的關(guān)鍵。各 種機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌副本身平面度 ]垂直度及等高、等距的要求都有規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)。 2) 耐磨性 ： 導(dǎo)軌副應(yīng)在預(yù)定的使用期內(nèi)，保持其導(dǎo)向精度。精密滾動(dòng)導(dǎo)軌副的主要實(shí)效型式是磨損。因此耐磨性是衡量滾動(dòng)導(dǎo)軌副性能的主要指標(biāo)之一。 3) 剛度 ： 為了保證足夠的剛度，應(yīng)選用最合適的導(dǎo)軌類(lèi)型、尺寸及其組合。選用可調(diào)間隙和預(yù)緊的導(dǎo)軌副可以提高剛度。 4) 工藝性 ： 導(dǎo)軌副要便于裝配、調(diào)整、測(cè)量、防塵、潤(rùn)滑和維修保養(yǎng)。 線性滑軌的配置 線性滑軌能承受上、下、左、右方向負(fù)荷，因此可根據(jù)機(jī)臺(tái)結(jié)構(gòu)與工作負(fù)荷方向配置線性滑軌組。 根據(jù)設(shè)計(jì)要 求選用 EGW30SB 型號(hào)的直線導(dǎo)軌，采用兩支滑軌滑塊移動(dòng)配置的方式。 EGW30SB 的三視圖如下圖所示： 臨沂師范學(xué)院工學(xué)院本科專(zhuān)業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計(jì) 23 圖 12直線滑軌三視圖 滾珠絲杠的設(shè)計(jì) 絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)屬于螺旋傳動(dòng)。絲杠又可稱(chēng)為螺桿。絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)又可稱(chēng)絲杠副傳動(dòng)。 螺旋傳動(dòng)按用途可分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋等。 螺旋傳動(dòng)按螺紋間摩擦狀態(tài)又可分為滑動(dòng)螺旋、滾 動(dòng)螺旋和靜壓螺旋三大類(lèi)。 滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)屬于滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的滾動(dòng)體有球和滾子兩大類(lèi)。球又稱(chēng)滾珠。應(yīng)用最廣泛的是以球?yàn)闈L動(dòng)體的滾珠螺旋傳動(dòng) —— 滾珠絲杠副。 滾珠絲杠副作為精密、高效的傳動(dòng)元件在精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床得到廣泛應(yīng)用，在機(jī)械工業(yè)、交通運(yùn)輸、航天航空、軍工產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用得很普遍，可作為精密定位自動(dòng)控制、動(dòng)力傳遞和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。 隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，滾珠絲杠的使用范圍越來(lái)越廣，目前我國(guó)有專(zhuān)業(yè)工廠參照 ISO，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)及精度標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)。軸頸端部結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)，用戶(hù)不必自行設(shè)計(jì)制 造，可以根據(jù)使用工況選擇某種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的絲杠，再根據(jù)載荷、轉(zhuǎn)速等等條件按規(guī)定的計(jì)算方法選定合格的尺寸型號(hào)和組合單元向有關(guān)廠家訂貨，可以獲得更加好的經(jīng)濟(jì)效果。 滾珠絲杠副傳動(dòng)與滑動(dòng)絲杠傳動(dòng)相比其主要特點(diǎn)是： 1) 傳動(dòng)效率高。一般可達(dá) 95%以上，是滑動(dòng)絲杠傳動(dòng)的 2～ 4倍。 2) 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，摩擦力小、靈敏度高、低速無(wú)爬行。 臨沂師范學(xué)院工學(xué)院本科專(zhuān)業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計(jì) 24 3) 可以預(yù)緊、消除絲杠副的間隙，提高軸向接觸剛度。 4) 定位精度和重復(fù)定位精度高。 5) 使用壽命為普通滑動(dòng)絲杠的 4～ 10 倍甚至更高。 6) 同步性好，用幾套相同的滾珠絲杠副同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相 同的部件或裝置時(shí)，可獲得較好的同步性。 7) 使用可靠、潤(rùn)滑簡(jiǎn)單、維修方便。 8) 不自鎖?？赡嫦騻鲃?dòng)，即螺母為主動(dòng)，絲杠為被動(dòng)。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。 由于繞線機(jī)要求的高定位精度、高的靈敏度、無(wú)大的間隙等原因，所以選用滾珠絲杠副，來(lái)進(jìn)行漆包線的進(jìn)給。 根據(jù)送線導(dǎo)軌架的結(jié)構(gòu)尺寸，選用 HIWIN 公司的 FSW366B2 滾珠絲杠。 外形圖如下： 圖 13 HIWIN產(chǎn)的 FSW滾珠絲杠 由于繞線機(jī)的重量與動(dòng)負(fù)荷的要求差距很大，絲杠螺母能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足負(fù)荷要求，固省略校核過(guò)程。 本設(shè)計(jì)中，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)的絲杠是直接和外部空氣接觸的，散熱快，熱膨脹不明顯，因此采用兩端固定的結(jié)構(gòu)。 滾動(dòng)軸承的校核 絲杠螺母機(jī)構(gòu)采用兩端固定的結(jié)構(gòu)，使用的兩個(gè)角接觸球軸承和兩個(gè)深溝球軸承，分為兩組，兩個(gè)角接觸球軸承各自背向安裝，因?yàn)榻z杠所受的主要是軸向力，所受徑向力不大，因此，只需校核角接觸球軸承的強(qiáng)度即可。 深溝球軸承的型號(hào)為 6006，角接觸球軸承的型號(hào)為 7006CJ。 根據(jù)估算，導(dǎo)線支架結(jié)構(gòu)加上滑塊的重量 M大概為 100kg，其重力為 980N。線性滑軌的動(dòng)摩擦系數(shù)為 。因此軸承所受的軸向力 Fa = 980 = 4 N，角接觸球軸承的基本額定動(dòng)載荷為 103N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 4N，因此所選軸承能夠滿(mǎn)足工作要求。 臨沂師范學(xué)院工學(xué)院本科專(zhuān)業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計(jì) 25 步進(jìn)電機(jī)的選型 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)種類(lèi) 步進(jìn)電機(jī)又稱(chēng)脈沖電動(dòng)機(jī)。它是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。其輸入一個(gè)電脈沖就轉(zhuǎn)動(dòng)一步，即每當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞組接受一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)相應(yīng)的步距角。轉(zhuǎn)子角位移的大小及轉(zhuǎn)速 分別與輸入的電脈沖數(shù)及其頻率成正比，并在時(shí)間上與輸入脈沖同步，只要控制輸入脈沖數(shù)的數(shù)量、頻率以及電動(dòng)機(jī)繞組通電相序即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。很容易用微機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。 步進(jìn)電機(jī)具有以下的特點(diǎn)，使得用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器成為可能： 1) 步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)不易受各種干擾因素（電源電壓的波動(dòng)、電流的大小與波形的變化、溫度等）的影響。只要在它們的大小未引起步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生“丟步”現(xiàn)象之前，就不影響其正常工作； 2) 步進(jìn)電機(jī)的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定步數(shù)以后也會(huì)出現(xiàn)累計(jì)誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差變?yōu)椤?零”，因此不會(huì)長(zhǎng)期積累； 3) 控制性能好，在啟動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)時(shí)不易“丟步”。 步進(jìn)電機(jī)的選型過(guò)程 滾珠絲杠的運(yùn)動(dòng)是一種順向切削（轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)），因此步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算公式如下： 9549 * /aT P n? Ta = 順向切削扭矩（ kgfmm） F1 = 軸向負(fù)荷（ kgf） 12FF??? ? ? η = 機(jī)械效率（ ～ ） W = 床臺(tái)重 + 工作物重（ kgf） μ = 床臺(tái)上滑軌的摩擦系數(shù)（ ～ ） 由已知參數(shù) W = 100 kg 繞線速度為 600r/min,因此進(jìn)給速度為 150 r/min。 P 為預(yù)壓載荷， P = kgf F1 = + 100 = kgf Ta = kgf mm Td = kgf mm 4 4 .8 6 .8 2 5 1 .6 2M a dT T T Kgf m m? ? ? ? ? ? 臨沂師范學(xué)院工學(xué)院本科專(zhuān)業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計(jì) 26 本設(shè)計(jì)中使用的是 130BYG2501，最大靜轉(zhuǎn)矩為 27N M，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 mm，因此選用 130BYG2501 能夠滿(mǎn)足使用要求。 臨沂師范學(xué)院工學(xué)院本科專(zhuān)業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計(jì) 27 設(shè)計(jì)總結(jié)及展望 經(jīng) 過(guò)將近半年的設(shè)計(jì)，高速自動(dòng)繞線機(jī)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作基本完成，從最初的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目的提出，到現(xiàn)在繞線機(jī)設(shè)計(jì)工作的完成，從需求分析，資料的查閱，總體方案的設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都是在李學(xué)貴老師的熱情指導(dǎo)之下完成的。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我再一次的體會(huì)到了一臺(tái)新設(shè)計(jì)的機(jī)器從無(wú)到有的整個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中有著許許多多的反復(fù)設(shè)計(jì)校核，有著許多的汗水，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的流程有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。我對(duì)各種設(shè)計(jì)資料的查閱，各種軟件的使用，以及各種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法也變得更加熟練。在當(dāng)前的國(guó)際國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)就業(yè)形勢(shì)下，這無(wú)疑增強(qiáng) 了我的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，因此，我再一次感謝老師的幫助與嚴(yán)格的要求。 本設(shè)計(jì)極大的提高了繞線的生產(chǎn)效率，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工廠的自動(dòng)化水平，產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。該繞線機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、動(dòng)作巧妙、易于控制、效率較高等優(yōu)點(diǎn)，極大的改善了目前該種線圈全靠手工繞制這一原始做法。 但是本設(shè)計(jì)存在一定的局限性，它只是進(jìn)行了繞線機(jī)的硬件部分的設(shè)計(jì)，對(duì)于它的控制軟件部分并沒(méi)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，可以看到未來(lái)繞線機(jī)隨著驅(qū)動(dòng)裝置和控制軟件的發(fā)展，將向著一個(gè)更加快速的，可以進(jìn)行柔性加工的方向發(fā)展。 臨沂師范學(xué)院工學(xué)院本科專(zhuān)業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計(jì) 28 參考文獻(xiàn) [1]章梁 .彩電 FBT 繞線機(jī)控制系統(tǒng)研究 [C].西安理工大學(xué)碩士論文 .1995. [2]王中發(fā) .機(jī)械設(shè)計(jì) .第 1版 [M].北京 :北京理工大學(xué)出版社 .1998. [3]李天聲等 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .第 2版 [M].合肥 :中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社 .1996. [4]朱秋萍 .變壓器高壓線圈全自動(dòng)繞線機(jī)的研制 [J].中國(guó)科技信息 .2021. [5]楊濤，王啟江，康海霞 .基于 PLC繞線機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加 I 技術(shù)， 2021. [6]高振華 .梁榮海 .姜宗林 .數(shù)控繞線機(jī)研究與設(shè)計(jì) [J].現(xiàn)代制造技 術(shù) 與裝備 .2021.. [7]方天紅 .龔民 .陳白寧全自動(dòng)繞線機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā) [J].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) .(4}3537. [8]陳心昭 .現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .. [9]徐灝等 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) .第二版第三卷 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .. [10]徐灝等 .新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1995. 臨沂師范學(xué)院工學(xué)院本科專(zhuān)業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計(jì) 29 謝 辭 現(xiàn)在高速自動(dòng)繞線機(jī)的設(shè)計(jì)和論文的寫(xiě)作已經(jīng)基本完成，心中感慨良多，設(shè)計(jì)的過(guò)程是辛苦而漫長(zhǎng)的，現(xiàn)在 終于要完成了，我的心中充滿(mǎn)了喜悅之情，但是更多的是對(duì)導(dǎo)師和家人的感激之情。 首先，謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師 張德珍 老師致以誠(chéng)摯的謝意。本設(shè)計(jì)的所有工作都是在 張德珍 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 張 老師從大三開(kāi)始就開(kāi)始負(fù)責(zé)我們的一門(mén)課以及課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，在學(xué)習(xí)、生活以及工作上給了我無(wú)微不至的關(guān)懷，在學(xué)術(shù)上給了我莫大的啟迪和幫助，使我拓展了知識(shí)面， 張 老師的嚴(yán)格要求是我在工作過(guò)程中養(yǎng)成了細(xì)致認(rèn)真的習(xí)慣，更使我在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題方面有了明顯的提高， 張 老師的學(xué)識(shí)淵博，我從 她 那學(xué)到了很多書(shū)本上學(xué)不到的東西。 張 老師的諄諄教導(dǎo)是我不僅在 課題研究上有了質(zhì)的飛躍，而且在做人方面受益終生。更為重要的是 張 老師的剛正不阿、積極進(jìn)取的作風(fēng)對(duì)我產(chǎn)生了巨大的影響，所有的這些都將幫助和激勵(lì)我在今后的學(xué)習(xí)工作中奮發(fā)向上，為祖國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展、為祖國(guó)的繁榮昌盛做出自己的貢獻(xiàn)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我還得到了同學(xué)的幫助，這里對(duì)他們表示衷心的感謝。 最后，感謝我的家人給我學(xué)業(yè)提供的支持。