【正文】 用行掃描法。當(dāng) CPU 檢測到列線中有“ 0”時(shí)，存儲“ 0”線列號，并延時(shí)一段時(shí)間消除，接著進(jìn)入掃描過程，從 C1 行到 C6 行逐行置 0，每置一行便讀一次列值，并判斷是否有“ 0”，若有“ 0”則存儲行量，根據(jù)行號可以計(jì)算所按下鍵的編碼值，然后根據(jù)該編碼值查鍵值表，查到后便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的鍵處理程序。如圖：圖中采用 8255 作接口芯片，將8255PA 和 PB口編程為基本輸入輸出方式，單片機(jī)先向 8255PA 輸出低電平，這樣當(dāng)有鍵按下時(shí)，與輸出低電平向單片機(jī)發(fā)出中斷請求信號，單片機(jī)響應(yīng)后對鍵盤進(jìn)行掃描。這種方式各位的段位驅(qū)動可分別共用一個(gè)鎖存器。需要哪位顯示，便使哪位導(dǎo)通，某位顯示一段時(shí)間后，反復(fù)重上位，計(jì)算機(jī)送另一位要顯示的數(shù)據(jù)，并選通相應(yīng)的顯示位，重復(fù)上述過程，各位數(shù)碼管便輪流顯示，但由于有關(guān)過程，所以如果輪流時(shí)間太長，會發(fā)生閃爍，因此需限制間隔時(shí)間，掃描過程可以采用按位掃描和按字段掃描，在顯示器位數(shù)少時(shí)，多采用按位掃描 。 微機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的接口實(shí)際上是微機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源的接口，接口電源具有下列功能： ①能將計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制信號準(zhǔn)確地傳給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源。 ③能實(shí)現(xiàn)升、降速控制。 ⑤有足夠的驅(qū)動能力，以驅(qū)動功率晶體管的通斷。 接口一般由以下幾部分組 成： 本設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)接口選用 8255A 作為接口芯片， 8255A 能實(shí)現(xiàn)可編程并進(jìn)行輸入輸出，并可設(shè)計(jì)擴(kuò)展接口電路來控制步進(jìn)電機(jī)與其它外設(shè)，脈沖分配器是驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)必不可少的環(huán)節(jié)，其作用是將控制裝置送來的一系列指令脈沖進(jìn)行分配。脈沖分配器輸出的信號經(jīng)放大后控制步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組，由于步進(jìn)電機(jī)需要的驅(qū)動電壓高，電流也較大，如果如果將將輸出信號直接與功率放大器相連，將會引起強(qiáng)電器干擾，所以一般在接口電路與功率放大器之間都要加上隔離電 路，實(shí)現(xiàn)電氣隔離，通常使用最多的是光電耦合器。輸入端、輸出端在電氣上完全隔離。目前我國步進(jìn)電機(jī)的功率放大器由廠家生產(chǎn)出系列化產(chǎn)品，只需根據(jù)選用的步進(jìn)電機(jī)容量選擇功率放大器。 （ 1） A/D 轉(zhuǎn)換器 本設(shè)計(jì)采用的 A/D 轉(zhuǎn)換器是 AD574，它是混合集成的逐次比較 A/D 轉(zhuǎn)換器，它由兩片集成電路進(jìn)行組裝而成，這樣可獲得較高的技術(shù)性能，其中一片為一個(gè) 12 位的 D/ A，另一片集成了逐次比較寄存器、控制電路、時(shí)鐘電路、比較器和總線接口電路。 ②本身自帶時(shí)鐘和參考電壓源。 ④轉(zhuǎn)化時(shí)間 25。 CS：片選信號，按地址譯碼輸出。 CE：芯片允許信號。轉(zhuǎn)換進(jìn)行時(shí)為高電平，結(jié)束后為低電平。 AC 和 DC：模擬器和數(shù)字器。 29 圖 45 AD574 引腳圖 表 41 啟動轉(zhuǎn)換與讀數(shù)據(jù)真值表 CE CS R/C 12/8 A 功能 1 0 0 X 0 啟動 12 位轉(zhuǎn)換 1 0 0 X 1 啟動 8 位轉(zhuǎn)換 1 0 1 高電平 X 允許 12位并行輸出 1 0 1 高電平 0 允許高 8 位數(shù)據(jù)輸出 1 0 1 低電平 1 允許低四位數(shù)據(jù) 輸出 如何讀取 A/D 轉(zhuǎn)換值，由于本設(shè)計(jì)接 8 位數(shù)據(jù)總線，所以需讀兩次，分高8 位和低 4 位，兩次讀出由 A0決定，其它應(yīng)滿足的條件是 CE=1,CS=0,R/C=1 期 30 間， IORC 為低電平，經(jīng)與非門輸出后使 CE=1，由于 I/O 讀操作期間， IORC 為高電平，因而滿足了 R/C=1，讀取低 4位地址，使 A0＝ 1，因此全滿足了讀操作時(shí)序。 本設(shè)計(jì)由于有 6路被測回路，所以要應(yīng)用模擬開關(guān)，設(shè)計(jì)使用的是 CD4051，這是一個(gè)具有 8通道的雙向模擬開關(guān)， CD4051 可多路輸入 ，又可一線輸入，多線輸出，本設(shè)計(jì)采用多線輸入一線輸出的方式。 31 第 5 章 傳感器的選擇及測量原理 傳感器的選擇及測量原理 凡接受外界刺激能產(chǎn)生輸出信號，即可定義為傳感器。最簡單也是應(yīng)用最廣泛的是位置傳感器， 位置傳感器的檢測方式有接觸式和非接觸式兩種。傳感器將這些變化引入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對這些變化進(jìn)行處理， 32 即可求出傳感器極板與圓孔之間的距離。 ? ?23c os2 1 yyx ??? ? 如圖所示。 ? ? ? ?? ?3212s i n12 1 yyyy ????? ? 其中 ?30?? 則 ? ? yyx ??? ? ?? ?32123 2 yyyy ???? y1， y2， y3由檢測器輸出電壓的變 化來求得，當(dāng)測頭向前移動 L時(shí)，再次測得 y1′， y2′， y3′。則兩點(diǎn)的中心線即可近似為中心孔的軸線。 34 第 6 章 經(jīng)濟(jì)性分析 連桿平行度測量儀是專門用來檢測連桿平行度的檢測設(shè)備，它避免了手工檢測可能帶來的人 為因素導(dǎo)致的誤差，極大地提高了檢測精度，同時(shí)也提高了檢測的效率。 目前開發(fā)研制成功的連桿綜合檢測儀器，將先進(jìn)的傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、誤差處理技術(shù)及控制技術(shù)融入到整臺設(shè)備中，利用比較測量的方法對連桿主要參數(shù)進(jìn)行綜合測量，與傳統(tǒng)的利用三座標(biāo)測量機(jī)的方法相比，測量效率高、精度高、成本低，是企業(yè)用來對連桿的產(chǎn)品質(zhì)量控制、委外產(chǎn)品驗(yàn)收、工序間檢查的理想測試設(shè)備。 35 總結(jié) 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不但鞏固了這四年學(xué)習(xí)的知識，還學(xué)到了很多新的東西。從這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我收獲不少，更讓我高興的是我又一次系統(tǒng)的總結(jié)大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識，學(xué)會了如何去解決問題，嘗到了解決問題的樂趣?？赡苁堑谝淮蔚木壒?，心里有些緊張。這時(shí)心情才放輕松下來。這個(gè)題目涉及的內(nèi)容很廣，包括機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我主要設(shè)計(jì)的是機(jī)械系統(tǒng)。我的工作量比其他同學(xué)的要多一點(diǎn)，所以我很早就開始設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中遇到了很多問題，也學(xué)到了很多東西。我用的 三維造型和運(yùn)動仿真軟件是美國 PTC 公司 Pro／ ENGINEER，它是一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)大的軟件。 經(jīng)過了無數(shù)次的修改，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的收獲很多，將理論和實(shí)踐聯(lián)系了起來，提高了自己解決實(shí)際問題的能力。 36 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在完成了基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)任務(wù)并在進(jìn)行了課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生具備機(jī)械工程師基本技能的訓(xùn)練，是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一。經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考、獨(dú)立工作和獨(dú)立解決問題的能力。 我所設(shè)計(jì)的題目是連桿中心孔平行度測量儀，這是一個(gè)機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)題目。這套設(shè)備的設(shè)計(jì)方案還有許多不成熟的地方，懇請各位老師、同學(xué)批評指正，使其更加完善。下冊 .教育出版社 .1990 9. 金洪官 欒慶德主編 .機(jī)械原理 .兵器工業(yè)出版社 .1995 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) .浙江大學(xué)出版社 .1998 梁為主編 .互換性與測量技術(shù) .黑龍江教育出版社 .1995 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第二版 .中央廣播電視大學(xué)出版社 .1990 貴紀(jì)名主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) .高等教育出版社 .1999 .機(jī)械設(shè)計(jì)原理 .高等教育出版社 .1992 .微型計(jì)算機(jī)原理與接口 .南開大學(xué)出版社 .2021 16. 張新主編 .經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 38 附錄 1 專題論文 連桿加工工藝 摘 要 :簡要介紹了連桿的組成、功用、鍛造和主要加工工藝 , 并對發(fā)動機(jī)連桿不同加工工藝方案進(jìn)行了對比分析，闡述了撐斷新工藝的機(jī)理，探討了應(yīng)用撐斷工藝應(yīng)考慮的幾個(gè)問題，并對加工中夾具應(yīng)注意的問題進(jìn)行說明。它是發(fā)動機(jī)傳遞動力的主要運(yùn)動件，在機(jī)體中做復(fù)雜的平面運(yùn)動，連桿小頭隨活塞作上下往復(fù)運(yùn)動；連桿大頭隨曲軸作高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動；連桿桿身在大、小頭孔運(yùn)動的合成下作復(fù)雜的擺動。在今天 隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，“小體積、大功率、低油耗”的高性能發(fā)動機(jī)對連桿提出更新、更高的要求 :1)作為高速運(yùn)動件重量要輕，減小慣性力，降低能耗和噪聲； 2)強(qiáng)度、剛度要高，并具有較高 39 的韌性； 3)連桿比要大，連桿要短。 連桿由連桿大頭、桿身和連桿小頭三部分組成。連桿大頭孔內(nèi)分別裝有軸瓦 ,由于連桿體與連桿蓋的接合面是與大小頭孔的中心聯(lián)線垂直 ,故稱為直剖式連桿。 連桿是活塞式發(fā)動機(jī)的重要零件之一 ,其大頭孔與曲軸連接 ,小頭孔通過活塞銷和活塞連接 ,將作用于活塞的氣體膨脹壓力傳給曲軸 ,又受曲軸驅(qū)動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。由活塞和連桿重量引起的慣性力 ,使連桿承受拉應(yīng)力 ,所以連桿承受的是沖擊性質(zhì)的動載荷 ,因此要求連桿重量輕 ,強(qiáng)度要好。鋼制連桿都用模鍛制造毛坯。 從鍛造后材料的組織來看 ,分開鍛造的連桿蓋金屬纖維是連續(xù)的 ,因此具有較高的強(qiáng)度 ,而整體鍛造的連桿 ,銑切后 ,連桿蓋的金屬纖維是斷裂的 ,因而削弱了強(qiáng)度。加工時(shí)裝夾也較方便。鍛造時(shí)表面冷卻速度快 ,對內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力 ,表面應(yīng)力是平衡的 ,但銑分開面后應(yīng)力不平衡 ,易變形 ,所以要增 加校力這一工序。我們在車間首先看到的是連桿毛坯件 ,它的大頭孔是橢圓的 ,沿橢圓短軸銑分開面 ,去掉加工余量 ,正好是一個(gè)圓與曲軸相配合 ,毛坯鍛造后要進(jìn)行磁場探傷 ,檢驗(yàn)裂紋 ,并校直保證直線度。 首先進(jìn)行兩端面加工。我們在車間看到銑兩端時(shí) ,為保證兩端面對稱于桿身軸線 ,以桿身定位 ,在專用銑床上裝 兩把硬質(zhì)合金端銑刀盤 ,工件裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺上作低速回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動 ,加工完 40 一個(gè)面 ,轉(zhuǎn)過 180176。然后采用雙端面磨床進(jìn)行磨削 ,以保證兩端面的平行度和高的生產(chǎn)率。因大小頭厚度公差要求不高 ,工廠在制 定工藝時(shí)采用最經(jīng)濟(jì)的方法加工成一樣厚度。 連桿大小頭孔的加工是連桿加工中的關(guān)鍵工序 ,尤其大頭孔的加工是連桿各部位加工中要求最高的部位 ,直接影響連桿成品的質(zhì)量。然后加工大頭孔 ,一般都會鍛 出預(yù)孔 ,所以加工方案為粗鏜 — 半精鏜 — 精鏜。這一工序主要保證螺紋孔的 垂直度 ,可將垂直度轉(zhuǎn)化為平行度進(jìn)行檢驗(yàn)。大小頭孔的光整加工是保證孔的尺寸 ,形狀精度和表面粗糙度不可缺少的工序。 連桿本身剛度比較低 ,易變形 ,所以在安排工藝時(shí)應(yīng)把各主要面粗、精加工工序分開 ,這樣 ,粗加工產(chǎn)生的變形在半精加工中得到修正 ,半精加工產(chǎn)生的變形在精加工中得到修正 ,最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。其作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，以輸出動力。 1 不同的連桿加工工藝流程對比 原加工工藝流程 :毛 坯鍛造 —— 銑兩端面 —— 粗磨兩端畫 —— 鉆小頭孔 —— 鉆大頭孔 —— 車大頭外圓 —— 粗鏜小頭孔 —— 粗鏜大頭孔 —— 半精鏜小頭孔—— 半精鏜大頭孔 —— 銑切連桿大頭分開面 —— 粗銑分離面 —— 精銑分離面 —— 鉆鉸定位銷孔 —— 攻螺紋孔 —— 磨分離面 —— 精磨兩端面 —— 壓銅套 —— 精 41 鏜大頭孔 —— 精鏜銅套孔 —— 珩磨大頭孔 改進(jìn)后加工工藝流程 :毛坯鍛造 —— 粗銑兩端面 —— 鉆大小頭孔 —— 粗磨兩端面 —— 粗鏜大小頭孔 —— 車大頭外圓 —— 鉆、攻螺栓孔 —— 連桿撐斷 ——精磨兩端面 —— 壓銅套 —— 精鏜大頭孔、銅套孔 —— 滾壓銅套孔 —— 珩磨大頭孔。連桿撐斷工藝的基本原理是 :在連桿大頭孔的剖分面上，加一個(gè) V型凹槽，在該凹槽處施加一個(gè)撐開的力，由于在 V形凹槽處形成壓力集中，而將連桿和連桿蓋撐開，斷口沿 V 形凹槽準(zhǔn)確斷裂，其斷裂面的特性可使連桿體和連桿蓋在裝配時(shí)處于最佳吻合狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)如下 : ①減少了加工工序數(shù) (無結(jié)合面的銑削、磨削及拉削 )，使連桿加工變得更簡單，節(jié)省機(jī)床投資 25％，減少刀具費(fèi)用 35％，節(jié)省能源 40％ ,節(jié)省面積 20％。 ③由于連桿撐斷接觸面是凸凹不平的，大大提高了接觸面積，從而提高了連桿承載能力、抗剪能力。 ⑤降低了生產(chǎn)線運(yùn)行費(fèi)用，減少了維護(hù)保養(yǎng)。一是加工工藝改進(jìn)前，大頭孔與小頭孔的鉆、粗鏜以及精鏜均分開為兩道工序，兩次裝夾，故兩孔中心距的尺寸公差分布范圍較大；工藝改進(jìn)后，一次裝夾鉆或鏜兩孔，能夠?qū)⑦B桿兩孔中 心距尺寸誤差控制在很小范圍內(nèi)。 (3)保證了兩孔的平行度。二是改進(jìn)后的連桿加工工藝，以連桿整個(gè)端面定位，并壓緊整個(gè)端面，同時(shí)鏜兩孔，保證連桿兩孔的平行度。改進(jìn)后的連桿加工工藝，小頭銅套孔在精位后進(jìn)行滾壓加 工，有利于提高光潔度、尺寸精度，并能產(chǎn)生有利的殘余壓應(yīng)力。按撐斷加工技術(shù)要求，主要采用的材料有 :高碳鋼 (廣泛應(yīng)用，例 :一汽的連桿材料C70S6BY)、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、粉末燒結(jié)材料 (粉末成分為 Fe 一 Cu 一 C 一S)，這幾種材質(zhì)的毛坯，室溫下可實(shí)現(xiàn)脆性斷裂，連桿大頭孔不產(chǎn)生明顯塑性變形， 其變形量≤ 40 微米。 撐斷連桿鍛件毛坯形狀、尺寸與普遍連桿毛坯并無多大區(qū)別，但為減少撐斷過程中的撐斷力及大頭孔變形，在不影響斷裂面嚙合的情況下，盡量減少大頭孔中心處撐斷截面積。 (2)溫度影響 撐斷面分為三區(qū)，由斷裂源向外 依次可分為纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇。反之，纖維區(qū)較大，表明材料就塑性及韌性較好，如何加大放射區(qū)寬度，縮小纖維區(qū)寬度，是實(shí)現(xiàn)脆性斷裂的條件。從圖中可見，當(dāng)溫度低于室溫時(shí)，放射區(qū)顯著增大，為室溫下實(shí)施連桿的撐斷工藝提供了保障。 因此，初始溝槽加工工藝、方法直接影響撐斷加工