（定稿）连杆平行度测量仪设计（全套下载）

面向产品与过程的虚拟制造系统需要对产品作业环境和评价的数据知识模型进行共同特征抽取与异型制造过程创建。

拟实制造的基础是对制造过程即把各种材料变成产品的过程的理论和方法进行深入的了解。

有了这些了解，才有可能在计算机上进行拟实制造，从而揭示个产品制造全过程的种种复杂问题。

随着拟实制造的发展，它将为工程师们提供个从产品的概念形成设计制造到实现的全过程三维可视及交互的环境它将促使实现制造驱动设计，要求设计者在设计阶段把个产品的构思设计制造统统考虑好。

目前，电子类产品，特别是大规模集成电路，相对地比机械类产品简单，制造过程具有通用性，发展得较成熟机械类产品相对较复杂，进展得较慢。

另外，拟实制造的实现是建筑在个企业内外实行计算机集成基础上的，只有在大范围采用计算机集成后，才能有效地实行拟实制造，并在这基础上过渡到敏捷制造时代。

因此，今天我们在大范围内推广的应用，是有很深远的历史意义的。

它将为我国实现跳跃式发展，打下坚实的基础。

附录外文原文存储器容量越大，则记忆的信息越多，计算机功能越强。

存储器的种类可分为随机存储器和只读存储器两大类。

又可分为双级型和两大类，又可分为静态和动态。

可分为湮没可编程只读存储器，可写可擦的只读存储器，电擦除只读存储器.存储器芯片的连接中考虑如下问题主存储器通常和应根据实际要求分配适当的容量并选择适当的存储芯片。

主存储的，必须要占据合理的地址空间，并通过适当的电路进行控制。

负载能力有限，存储芯片负载也有限，在相互连接时，应加缓冲驱动器。

时序配合是个重要问题，存储器两者必须相匹配，根据以上几点及本设计的要求，选用随机存储器，只读存储器为可擦出除存储芯片，即可满足上述要求，又足够电路的设计需要。

图存储器连接图存储器与的连接重要有以下三个部分地址总线的连接。

数据线的连接。

控制线的连接，下面是与存储器的连接图，在和之间般要接地址锁存器。

因为单片机规定提供低位地址线，同时又要作数据线，所以分为时输出低位地址和数据的通道口，为了把地址信息分离出来保存，以便为外接存储器提供低位地址信息，般要采用地址锁存器，根据实际情况，本设计采用作为锁存器工作时，由发出地址，允许锁存信号的下降沿，将地址存入在地址锁存器中，是带三态缓冲输出的触发器，用作地址锁存器时，应使其端为低电平，输入与的地址锁存信号连接，当时，的输出相同，当从高电平返回低电平时将输入数据锁入中。

并行接口芯片的选择及外设的接口技术当要从外设输入信号或输出信号给外设，可采用程序查询方式等许多方式，但不论哪种方式，总要通过接口电路才能与外设连接。

在接口电路中要有输入输出数据的锁存器和缓冲器要有状态和控制命令的寄存器，以便于与接口电路之间用应答方式来交换信息，也便于接口电路与外设间传送信息，接口电路中不要有端口的译码和控制电路以及为了用中断方式交换信息所需的中断请示触发器，中断屏蔽触发器，这样才能解决的驱动能力问题，时序的配合问题和实现各种控制，能正确地可靠地与外设交换信息。

现在常用的是公司生产的可编程并行接口芯片。

本设计选用的即是这种芯片。

是个为和微型机系统设计的通用接口片，与它可用程序来改变功能，通用行强，使用灵活，通过它可直接将总线接向外设，其引脚如图图引脚图有三个输入输出端口。

每个端口都是位，都可以选择作为输入或输出。

有三种基本工作方式方式基本输入输出。

方式选通输入输出。

方式双向传送。

的工作方式可由用指令输出个控制字到的控制字寄存器来选择这个控制字，可以分别选择端口和端口的工作方式，端口分成两部分，上半部分随端口，下半部分随端口，端口有方式三种，而端口只能工作方式和。

的些控制命令选片信号，低电平有效，由它启动与之间的通信。

读信号，低电平有效，它控制送出数据或状态信息至。

写信号，低电平有效，它控制把的数据或命令信号写到。

复位信号，高电平有效，它清除控制寄存器和置所有端口到输入方式。

及外设的接口电路设计键盘接口设计因考虑本设计中的按键数目较多，故采用矩阵方式与计算机连接，即将所有按键排成行列，将行数和列数通接口和计算机的数据线相等，这种方式的优点是占用的线少，图示是以为核心的单片机的键盘接口。

的转动惯量滚珠丝杠的转动惯量移动部件的质量对材料为钢的圆柱零件传动惯量可按下式计算.圆柱零件直径零件长度••.•电机轴的转动惯量很小可以忽略，则•.步进电动机的选择概述步进电机也叫脉冲电动机，是将脉冲信号转化成相应的角位移的电磁机械装置，是种输入与输出数字的脉冲对应的增量驱动元件。

当给步进电机个电脉冲信号，不仅电动机转动个步距角，如按定规律给步进电机串连续脉冲信号，步进电机便步步地连续旋转。

步进电机具有如下特点位移量与输入电脉冲数具有严格的对应关系，步距误差不会积累。

稳定运行时的转速与控制脉冲的频率有严格的对应关系。

控制性能好，在定的频率下，能按控制脉冲的要求快速启动，停止或反转。

改变控制脉冲的频率，电动机的转速就随着变化，并在很宽的范围内平滑调节。

控制系统简单，工作可靠，成本低，但其控制精度受步距角控制。

所以步进电机可广泛应用于数模转换，速度控制和位置控制系统中，是开环控制系统中的理想执行元件。

步进电动机的类型很多，按其工作原理分为反应式永磁式永磁感应式滚切式以及若干混合式。

按励磁相数，有相相相相甚至相，按其规律分为快速电机和功率电机。

步进电动机的工作原理如图所示是圆周分相径向气隙的相反应式步进电机结构简图，定子上有个磁极，每相个，转子由软磁材料制成，上面没有绕组，定子磁极和转子上有很多小齿，齿数和通电循环拍数决定了电机的步距角。

反应式步进电机的工作原理与反应式同步电机样，转子的转动力矩是靠定子磁极与转子间的磁极和切向分力产生的，当定子上相绕组通电时，由于磁场力使磁组减少，因此转子上离相磁极相对的位置，当相断电，受相绕组所建立的磁场影响最大时，转子齿和在磁场力的作用下，逆时针转到和相磁极相对的位置，即转子前进步。

同样当相断电，而相通电时，转子又在磁场力的作用下转动步，使转子齿与相磁极对齐，由此可见，按顺序通电时，电机便步步地转动，步进电机的步距角是转子旋转步所转过的角度，由此可见转子齿数通电循环拍数步进电机的选择本设计中步进电机的选择电机的步距角取系统的脉冲当量初选步进电机的步距角步进电机启动力矩的计算设步进电机等效负载力矩为，负载力为。

根据能量守恒定律，电机所做的功与负载所做的功有如下的关系式中电机转角机械传动效率移动部件的相应位移若取则且所以•移动部件负载移动部件重量与重力方向致的作用在移动部件上的负载力导轨摩擦系数电机步距角电机轴负载系数本设计中取.淬火钢滚珠导轨的摩擦系数.，则•若不考虑启动时运动部件惯性的影响，则启动力矩取安全系数为.则启动力矩•对于工作方式为三相六拍的步进电机步进电机的最高工作效率•表电机有关参数型号主要技术依据步距角最大静转矩最高空载启动频率相数电压电流.外形尺寸重量外径长度轴径液压夹具的设计液压夹具的液压基本回路根据本设计的要求选用定压回路，般用定量泵供油，供油率般为左右。

当压力达到预定的要求压力时，溢流阀自动卸荷，这种回路油温较高，非生产性消耗大，多用于装夹较为频繁的夹具。

液压元件的选择液压系统的主要参数是油的压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据，压力取决于执行元件的运动速度和结构尺寸。

油泵的选择确定油泵的最大的工作压力根据设计要求由于是测连杆的平行度，工件与测头不接触，夹具所施加的加紧力只需保证工件不移动即可，不可使工件变形超出允许范围即可，故设则活塞作用力考虑各种损失的有效系数，本设计取.则根据常规油缸的系列，选择则油缸的工作压力则油泵的最大工作压力本设计中取则.确定泵的流量系统泄油系数。

般取。

同时动作的油缸的最大的流量。

本设计中.当满足工业上使用物理模型作为新设计起点的需求。

把模型数字化，它的形状和曲面就可以以点数据的形式输入到中，因此能产生高质量的与物理原型非常匹配的模型。

能够使设计人员和工程人员直接对的任实体零件中的几何外形和自由形式的曲面进行有效的开发，或者开发整个的曲面模型。

参数化的定义焊接装配体中的对接要求，使用户很容易的确认焊接点，避免装配零件与焊接点之间发生干涉，在文件编制和制造中消除错误成本。

功能仿真模块用户无须离开环境，就能够显示高级解算器计算的有限元结果，还鼓励在产品开发早期对设计进行验证。

用户可以把自定义载荷输入，清楚的编辑和连接到的图形用户界面上。

第章连杆平行度测量仪的机械部分总体设计.进给运动的要求连杆平行度测试的进给运动是数字控制的直接对象，被测试的连杆的平行度的精度肯定会受到进给运动传动精度灵敏度和稳定性的影响。

为此，在设计进给系统时，充分注意减少摩擦，提高传动精度和刚度，消除传动间隙，以及减少运动件的惯性。

减少运动件的摩擦阻力摩擦阻力主要来源与传动系统的导轨和丝杠。

因此，为丝杠和导轨的滚动是减少摩擦的重要措施。

提高传动的精度和刚度因为在进给系统中，采用滚珠丝杠螺母和支撑结构是决定其传动精度和刚度的主要部件，故必须保证它们的加工精度。

对步进电机驱动的系统尤其如此，此外，还可以用合理的预紧力来夹紧以消除滚珠丝杠螺母副的轴向传动间隙，是支撑丝杠的轴承预紧以提高支撑的结构刚度，这些措施有利于提高传动精度。

减少传动惯量在满足传动强度和刚度的要求下应尽可能将各元件进行合理的配置，并减少它们的惯量。

.滚珠丝杠的选择概述滚珠丝杠螺母副是回转与直线运动相互转换的新型传动装置。

其原理如图。

在丝杠和螺母上加工有弧型的螺丝槽，当它们套在起是形成了螺丝滚道，并在滚道内装满滚珠，当丝杠相对于螺母旋转时，两者发生轴向位移，而滚珠则沿滚道滚动，螺母螺丝槽两端用回珠管连接，使滚珠能周而复始的循环，采用滚珠丝杠提高了机构的效率和传动精度，所以般精度较高的系统中采用滚珠丝杠来传动。

我设计的连杆中心孔平行度测量仪的传动系统就采用了滚珠丝杠，以增加系统的传动效率，运动的平稳性及寿命。

图外循环导管式图内循环反向器式滚珠丝杠的安装连杆平行度测量仪的进给系统要获得较高的传动精度除了加强滚珠丝杠螺母本身的刚度外，滚珠丝杠正确的安装及其支撑的结构刚度也是不可忽视的因素。

为了提高支撑的轴向刚度，选择适当的滚动轴承也是十分重要的，般采用两种组合方式种是把向心轴承和锥轴承组合使用，其支撑方案，可有以下几种端装止推轴承这种安装方式因为它承载能力小，刚度低，所以般用于短丝杠。

端装止推轴承，另端装向心球轴承这种安装用于滚珠丝杠较长时，端装止推轴承固定外，另端再装向心球轴承，这时需注意止推轴承要远离热源和丝杠上的常用段，以减小丝杠变形的影响。

两端装止推轴承把止推轴承装在滚珠丝杠的两端，并施加预紧力，这样有助于提高刚度，但这种安装方式对丝杠的热伸缩较为敏感。

两端装推力轴承及向心球轴承这种结构方式不能精确的预先测定预紧力，预紧力大小是由丝杠的温度变形转化而产生的。

本设计中由于滚珠丝杠只是带动测头部分往复运动，所以轴向力并不是太大，故两端只采用球轴承支撑。

滚珠丝杠的润滑及防护润滑使用润滑剂可以提高滚珠丝杠的耐磨性和传动效率，润滑剂有固体和液体两种，液体润滑可用号或号机油，号透平油或号主轴油。

固体润滑可用高压润滑脂或锂基润滑脂根据本装置要求简单的特点，故使用固体润滑，使用两种润滑脂均可使用时，润滑脂直接加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内。

防护丝杠预紧