使凸轮回转，凸轮的曲线槽推动滚子，通过支座丝杆使滑台产生进退运动。转动长轴可以使离合器脱开，这时转动法兰可以使凸轮转动，从而对滑台台进行手动调整。离合器是不对称的双齿端齿盘，即在整个圆周上只有个位置可以合上，因而当离合器合上后，凸轮与主分配轴的相位关系就不需要再进行调整。松开夹紧块，转动丝杆，可以改变滑台与支座的相对位置，即调整滑台的原始位置。滑座的后面装有无触点行程开关和挡铁，挡铁随凸轮起回转，因而可用来发出主分配轴的位置信号。滑台各导轨面通过润滑油泵集中供油润滑。润滑油从油管流到滑台后台端分油器内，再分两路经节流阀流向导轨。在滑座周围铸有圈沟槽，用心收集多余的导轨润滑油，以维护机座的整洁。图动力滑台联轴器传动轴离合器轴凸轮滚子支座丝杆长轴法兰夹紧块行程开关挡块油管分油器刚性主轴为了使自动线的结构紧凑，省去钻模板而采用了刚性主轴，其结构如图所示自动线上所用刚性主轴有两种结构形式，种如图所示，是用于扩孔和铰孔的刚性主轴。在主轴内部制成小油缸，其活塞杆是个套装主轴。扩孔时套装主轴先伸出，进入工件前面的导向中图工位以增加刚性。铰孔时，铰刀装在套装主轴上，使之相对于刚性主轴来说有定的浮动性。另种如图所示，设有伸缩的套装主轴，用于钻孔和粗刮端面。中北大学届毕业设计说明书第页共页图刚性主轴变位油缸在自动线上加工的三种拨叉，其孔的长度不同。在工位第工序上从两端面各钻孔长的三分之，对于每种拨叉，此不通孔的深度不同。但是滑台进给凸轮升程是恒定的，所以必须相应改变滑台的原始位置来适应钻削不同的孔深。在工位的滑台上装有变位油缸，来实现这控制要求。变位油缸的结构如图所示为了使滑台能够实现变位，须装图中的丝杆与滑台脱开联接。将变位油缸固定在滑台图上，联接杆则以六角端部与丝杆头部的内六角孔相联接。这样，当进给凸轮回转时，系通过滚子支座丝杆见图联接杆联接板以及整个油缸带动滑台进退。当管道和具有不同的进回油状态时，变位油缸就会带着滑台移动，使之处在不同的原始位置上。根据滑台所要求的原始位置，油缸的工作状态如表所示中北大学届毕业设计说明书第页共页图变位油缸结构图滑台油缸盖小活塞缸体浮动活塞油缸盖活塞杆联接板联接杆表变位油缸工作状态钻孔深度滑台相对位置进油回油处于最后端位置滑台向前滑台向前中北大学届毕业设计说明书第页共页电气控制部分设计概述随着工业自动化水平的提高，对电器的控制要求愈来愈精确。用微机对电机实施精确位移和速度控制有极大的优越性。数控电机运行系统是由工业控制计算机发出命令，通过与单片机之间的通信，使单片机产生控制电机运转的脉冲波形，使电机正转反转快转慢转和停止等，还可自成系统自动运行。本设计自动线控制系统方框图如图所示时钟时钟传感器集成放大电路处控制变位油缸的电磁阀传感器传感器传感器集成放大电路集成放大电路集成放大电路处控制变位油缸的电磁阀处控制变位油缸的电磁阀处控制变位油缸的电磁阀工位处电路工位处电路工位处电路工位处电路图自动线控制系统方框图其原理如图示通过差动变压器转换成电压信号，经交流放大器放大并整流后储存在由场效应管组成的储存器中，将切换信号保持个工作节拍。储存器的输出电压控制零值鉴别器，当储存器的输出电压大于零值鉴别器的翻转电压时，零值鉴别器便控制钻床的进刀继电器动作，作好钻削的工作准备。当钻削完毕后碰到碰头装置，向输送带发出向前信号，输送带驱动器进行工作。其余的加工阶段实行并行控制。本设计对钻削动力滑头的两个主要驱动电机进行电气控制设计，实现快进快退工进和停止等运动。中北大学届毕业设计说明书第页共页系统总体设计方案控制系统功能要求电机和电机进给伺服运动控制行程控制键盘及显示面板管理其他功能光电隔离功率放大报警急停复位等。控制主机及主要芯片的选用及控制原理框图设计芯片选择本控制电路芯片采用单片机控制，该控制电路包括扩展程序存储器和数据存储器扩展可编程接口芯片片译码器片地址锁存器片键盘和显示线路光电隔离和功率放大电路报警电路急停和复位等电路面板管理电路。本控制电路芯片采用单片机控制，该控制电路包括扩展程序存储器和数据存储器扩展可编程接口芯片片译码器片地址锁存器片键盘和显示统等有了更进步的了解。同时这次设计也同时培养了我围绕专题收集阅读分析和运用资料与各种设计手册的能力。最重要的是此次设计还培养了我与其他同学共同协作的能力。由于自身缺乏工作实际经验和自己知识水平的所限，对问题的分析能力不透彻，难免会出现这样那样的不足，这是在以后的工作和学习中要努力克服这些问题，并不断地提高和完善自己。中北大学届毕业设计说明书第页共页参考文献华中工学院机械制造科研室机床自动化与自动线北京机械工业出版大连组合机床研究所组合机床设计北京机械工业出版社李洪机械加工工艺手册北京北京出版社李柱互换性与测量技术基础上册北京计量出版社李宏胜机床数控技术及应用北京高等教育出版社徐英南组合机床及其自动线的使用与调整北京劳动人事出版社张俊谟单片机中级教程原理与应用北京北京航空航天大学出版社冯辛安机械制造装配设计北京机械工业出版社何家才单片机控制工程实践技术北京化学工业出版社巧嫒单片机原理及应用第二版北京电子工业出版社立民系列单片机应用系统设计系统设置与接口技术北京北京航空航天大学出版社高富强，刘电霆单片机原理及应用重庆重庆大学出版社宗泽罗圣国机械设计课程设计手册第二版北京高等教育出版社张春宜拔叉加工工艺研究洛阳中国拖集团有限公司郭连湘公差配合与技术测量实验指导书北京化学工业出版社中北大学届毕业设计说明书第页共页致谢在本次毕业设计过程中，得到了老师的耐心讲解和热情帮助，每当我有什么不懂的问题，他总是耐心地给我讲解和分析，并提出宝贵的意见，他时时关心着我的设计进程，对此，特表示衷心的感谢,同时也感谢跟我起搞这个设计题目的同学，正因我们的合作精神才能使这个设计得以顺利完成，在此感谢他在设计期间的合作,此外，对设计期间协助过我的老师和同学表示深深的感谢,路光电隔离和功率放大电路报警电路急停和复位等电路面板管理电路。微处理器选用公司的在方案中已确定使用系列单片机。由公司生产的此型号单片机是种低功率高性能的位微处理器芯片。片内无程序存储器及的数据存储器，与工业标准的指令集与引脚分布相兼容。它的特点归纳如下系列中最典型的产品宽工件电压范围全静态工作方式，位内部条编程口线个位定时计数器个中断源可编程串行中断低功耗的闲置与掉电模式。中北大学届毕业设计说明书第页共页可编程扩展接口芯片内包含有字节，个位和个位的可编程并行口，个位定时计数器。可直接与单片机联接，不需要增加任何硬件逻辑。由于单片机外接片后，就扩展了数据端口和定时计数器，因而是单片机系统中最常用的外围接口芯片之。在的控制逻辑部件中，设置有个控制命令寄存器和个状态寄存器。的工作方式由写入控制命令寄存器中的控制字来确定。控制命令寄存器只能写入不能读出，位控制命令寄存器的低位用来设置口口和口的工作方式。第位用来确定口口以选通输入输出方式工作时是否允许中断请求。第位用来设置定时计数器的操作。的口口可工作于基本方式或先通方式，口可作为输入输出口线，也可作为口口选通方式工作时的状态控制信号线。其工作情况与方式方式时大致相同，控制信号的含义也基本样。另外，在中还设有个状态标志寄存器，用来存放口和口的状态标志。状态标志寄存器的地址与命令寄存器的地址相同，只能读出，不能写入。在中还设有个位定时计数器，可用来定时或对外部事件计数，可通过程序选择计数长度和计数方式。计数长度和计数方式由输入给计数寄存器的计数控制字来确定。系统运行原理电机控制系统的工作原理框图如图所示。外部命令信号信号控制脉冲驱动信号通信接口电路单片机功率放大电路步进电机图步进电机控制系统的工作原理框图工业控制计算机是电机控制系统的主机，负责从键盘接收外部命令，通过串行口发送到单片机，然后接收单片机回送的相同数据进行比较，根据数据的情况控中北大学届毕业设计说明书第页共页制电路。如果相同，表明单片机正确接收命令如果不相同，则在屏幕上显示出错信息。的控制结束后，可做其他处理工作。通信接口电路实现串行口信号与单片机信号之间的转换，实现与单片机的正常通信。单片机负责接收来自的命令，并将其转换成控制脉冲信号，从并行口输出，去控制电机的运行在脱离控制时，还要保证系统能按定的程序自动运行。功率放大电路是将单片机并行口输出的控制脉冲信号进行电流和电压放大，驱动电机，使电机随着不同的控制脉冲信号作各种运转。电机是执行动作的设备，当脉冲按定顺序输入电机各个相时，它就能实现不同的运动状态，从而带动固定在其上的其它设备如摄像头等做相应的运动。系统运行原理电机控制系统的电路原理图如图所示单片机单片机采用常用的，并连接扩展芯片，由口输出脉冲信号，分两路控制步进电机的维。为串行输入线，为串行输出线。设置为行程保护开关，作为二维步进电机正反向最大行程的保护。晶振选用。以中断方式执行的命令。与的接口电路机与单片机通过串行口进行通信。由于配置的是标准串行接口，而单片机的输入输出的是电平，因此必须进行电平转换。有将电平转换为标准电平，工作电压为则将的标准电平转换成电平，工作电压为。功率放大电路功率放大电路中采用将单片机口输出的脉冲控制信号进行增强驱动能力，并经三极管去控制光电耦合器。信号经光电隔离之后，再经功率管扩大，驱动步进电机的各个相。中北大学届毕业设计说明书第页共页图电机控制系统的电路原理图中北大学届毕