沖床自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【雙輥送料機(jī)構(gòu)】

沖床自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【雙輥送料機(jī)構(gòu)】,雙輥送料機(jī)構(gòu),沖床,自動(dòng),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),雙輥送料 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) NO： 一、課題名稱(chēng)沖床自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)二、工作內(nèi)容（應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容、論文內(nèi)容）1. 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算2. 繪制自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)總圖3. 繪制自動(dòng)送料系統(tǒng)總裝配圖4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 5. 完成與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的中英文翻譯三、工作要求（設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的性能、指標(biāo)，論文質(zhì)量要求）1、 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確、可靠2、 繪制的裝配圖及零件圖準(zhǔn)確、規(guī)范3、 撰寫(xiě)的畢業(yè)論文應(yīng)系統(tǒng)、科學(xué)、規(guī)范4、英語(yǔ)翻譯大約為3000個(gè)單詞四、主 要 參考 資 料1 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 2002年2 姜奎華 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000年3 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓學(xué)會(huì) 鍛壓手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1993年4 黃繼昌、徐巧魚(yú)、張海貴、范無(wú)保、季炳文 實(shí)用機(jī)械機(jī)構(gòu)圖冊(cè) 人民郵電出版社 1996年5 甘永立 幾何量公差與檢測(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2001年6 華大年 機(jī)械原理 高等教育出版社 2000年7 王昆、何小柏、汪信遠(yuǎn) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社 1995年8 姜奎華 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2002年9上海技術(shù)革新展覽會(huì) 實(shí)用沖壓技術(shù) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1982年五、工 作 進(jìn)度 要 求1.查找參考資料，熟悉課題（二周）2.了解其工作原理（二周）3.有關(guān)零件的計(jì)算（二周）4.畫(huà)裝配圖、零件圖（二周）5.整理說(shuō)明書(shū)、翻譯資料、準(zhǔn)備答辯（二周）課 題 組 成 員班 級(jí)指 導(dǎo) 老 師簽 發(fā) 日 期系 科 批 準(zhǔn) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）開(kāi) 題 報(bào) 告題 目 沖床自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院 重慶機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 系 主 任 時(shí) 間 1、 本課題的研究目的及意義目的：沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車(chē)大梁、壓力容器封頭一類(lèi)的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級(jí)和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級(jí)）和復(fù)雜形狀的零件。占全世界鋼產(chǎn)60%70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分經(jīng)過(guò)沖壓制成成品。沖壓在汽車(chē)、機(jī)械、家用電器、電機(jī)、儀表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。 沖壓件重量輕、厚度薄、剛度好。它的尺寸公差是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需再經(jīng)機(jī)械切削即可使用。冷沖壓件的金屬組織與力學(xué)性能優(yōu)于原始坯料，表面光滑美觀。冷沖壓件的公差等級(jí)和表面狀態(tài)優(yōu)于熱沖壓件。大批量的中、小型零件沖壓生產(chǎn)一般是采用復(fù)合模或多工位的連續(xù)模。以現(xiàn)代高速多工位壓力機(jī)為中心，配置帶料開(kāi)卷、矯正、成品收集、輸送以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成生產(chǎn)率極高的全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。采用新型模具材料和各種表面處理技術(shù)，改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)，可得到高精度、高壽命的沖壓模具，從而提高沖壓件的質(zhì)量和降低沖壓件的制造成本。 意義：自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)可將沖壓料或沖壓件經(jīng)過(guò)定向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定向排列，然后順序地送到機(jī)床或工作地點(diǎn)。這在自動(dòng)化成批大量的生產(chǎn)中顯然是實(shí)用的，不但可把操作人員從重復(fù)而繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，而且對(duì)保證安全生產(chǎn)也是一種行之有效的方法。目前，國(guó)內(nèi)擁有大量的沖壓機(jī)床，如果能把它們改造成半自動(dòng)或自動(dòng)機(jī)床，將會(huì)充分發(fā)揮機(jī)床的潛在力量，這是一個(gè)具有重大意義的事情，而在機(jī)床上安裝自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，這將大大提高沖壓的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)沖壓的完全自動(dòng)化。2、 本人對(duì)課題任務(wù)書(shū)提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析自動(dòng)送料裝置按送進(jìn)材料的形式分為送料裝置與上件裝置兩類(lèi)。本設(shè)計(jì)屬于送料裝置。常見(jiàn)送料機(jī)構(gòu)形式有以下五種： 鉤式送料機(jī)構(gòu); 凸輪鉗式送料機(jī)構(gòu); 杠桿送料機(jī)構(gòu); 夾持送料機(jī)構(gòu)； 輥軸送料機(jī)構(gòu)。由于本設(shè)計(jì)所用的毛坯件厚度比較薄，不在前三種送料方案所適用的材料厚度范圍內(nèi)，第四種和第五種方案適用。將第四種與第五種方案進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)前者需要采用斜楔帶動(dòng)加料爪和滑板運(yùn)動(dòng)，在送料過(guò)程中振動(dòng)會(huì)比較大，從而影響到送料精度；而后者是使用輥軸送料，過(guò)程更為平穩(wěn)，因而，送料精度也較有保障。綜合考慮各種因素以后，決定采用雙輥送料機(jī)構(gòu)3、 本課題的關(guān)鍵問(wèn)題及解決問(wèn)題的思路隨著近代工業(yè)的發(fā)展，以沖模為中心的電子計(jì)算機(jī)控制全自動(dòng)沖壓加工系統(tǒng)的研制十分必要?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了全自動(dòng)沖壓加工生產(chǎn)線、沖壓加工中心、全自動(dòng)落料沖床、自己備有薄板上料和卸料的電子計(jì)算機(jī)數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床以及其他自動(dòng)沖壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)必須配備相應(yīng)的高質(zhì)量、高效率的沖模。自動(dòng)模中的送料、出件等裝置主要由模具本身的運(yùn)動(dòng)部分來(lái)驅(qū)動(dòng)（一般是上模）。還可以由壓力機(jī)的曲軸或滑塊來(lái)驅(qū)動(dòng)，也可以由單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置（如機(jī)械、液壓、氣壓等）來(lái)驅(qū)動(dòng)。自動(dòng)模的送料、卸件、出件的動(dòng)作最大特點(diǎn)是周期性間歇地與沖壓工藝協(xié)調(diào)進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)周期性動(dòng)作的機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、定向離合器、平面連桿機(jī)構(gòu)等。自動(dòng)模的自動(dòng)化裝置就是自動(dòng)模的驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)周期性動(dòng)作機(jī)構(gòu)使自動(dòng)化裝置的工作零件產(chǎn)生周期性工作，這就是自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成沖床上自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。4、 完成本課題所需的工作條件（如工具書(shū)、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法。1）查閱相關(guān)的資料書(shū)，如：機(jī)械手冊(cè)、機(jī)械原理、材料力學(xué)、互換性技術(shù)測(cè)量、理論力學(xué)、機(jī)電傳動(dòng)控制、金屬切削機(jī)床概論。 2） 科學(xué)計(jì)算器，計(jì)算機(jī)，三維建模軟件（Solidworks、AutoCAD等）；3）查詢(xún)一些相關(guān)的專(zhuān)利。4)送料機(jī)實(shí)地考察以及向?qū)I(yè)工程師請(qǐng)教。5、工作方案分析及進(jìn)度計(jì)劃工作方案分析第一階段：準(zhǔn)備階段。大致了解需要收集的資料的來(lái)源和相關(guān)課題內(nèi)容的了解；第二階段：資料收集階段。通過(guò)書(shū)籍、網(wǎng)站等查找與課題相關(guān)的資料；第三階段：資料分析階段。把收集回來(lái)的資料進(jìn)行整理、歸類(lèi)分析，及時(shí)糾正錯(cuò)誤；第四階段：編寫(xiě)工作說(shuō)明書(shū)。資料分析后草擬工作說(shuō)明書(shū)。第五階段：反饋、修改工作說(shuō)明書(shū)。進(jìn)度計(jì)劃1-3周 完成英文文獻(xiàn)翻譯、文獻(xiàn)綜述、任務(wù)書(shū)以及開(kāi)題報(bào)告4-6周 確定總體方案設(shè)計(jì)8-9周 設(shè)計(jì)計(jì)算、初步設(shè)計(jì)10-11周 具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)12-13周 工程圖的繪制13-14周 完成課題論文的撰寫(xiě)、準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯報(bào)告人： 2013 年3 月 4日指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師： 年 月 日開(kāi)題報(bào)告應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立撰寫(xiě)。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目錄第一章 前言 11.1 課題來(lái)源及意義 11.1.1 沖壓在機(jī)械制造中的地位及特點(diǎn) 11.1.2 現(xiàn)代沖壓加工發(fā)展趨勢(shì) 11.2 參考文獻(xiàn)綜述 2第二章 總體方案設(shè)計(jì) 42.1.沖壓模 42.2.自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) 4第三章 模具的設(shè)計(jì) 63.1 零件分析及模具的結(jié)構(gòu)形 63.2 復(fù)合模具工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 73.3 模具尺寸規(guī)格和其余零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 93.4 模具的機(jī)構(gòu) 14第四章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 154.1 原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程 154.2 結(jié)構(gòu)特性 174.3 離合器的選用 214.4 齒輪的設(shè)計(jì)及校核 224.5 軸的設(shè)計(jì)及校核 274.6 軸承的設(shè)計(jì)和校核 314.7 鍵的設(shè)計(jì)和校核 33第五章 潤(rùn)滑與密封 355.1 潤(rùn)滑 355.2 密封 355.3 安全 35參考文獻(xiàn) 36結(jié)束語(yǔ) 37中英文翻譯 38前言沖壓是金屬塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也稱(chēng)為板料成形。沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車(chē)大梁、壓力容器封頭一類(lèi)的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級(jí)和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級(jí)）和復(fù)雜形狀的零件。沖壓具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在汽車(chē)、機(jī)械、家用電器、電機(jī)、儀表、航空航天、兵器等生產(chǎn)和發(fā)展具有十分重要的意義。1.1.1 沖壓在機(jī)械制造中的地位及特點(diǎn)沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車(chē)大梁、壓力容器封頭一類(lèi)的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級(jí)和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級(jí)）和復(fù)雜形狀的零件。占全世界鋼產(chǎn)60%70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分經(jīng)過(guò)沖壓制成成品。沖壓在汽車(chē)、機(jī)械、家用電器、電機(jī)、儀表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。 沖壓件重量輕、厚度薄、剛度好。它的尺寸公差是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需再經(jīng)機(jī)械切削即可使用。冷沖壓件的金屬組織與力學(xué)性能優(yōu)于原始坯料，表面光滑美觀。冷沖壓件的公差等級(jí)和表面狀態(tài)優(yōu)于熱沖壓件。大批量的中、小型零件沖壓生產(chǎn)一般是采用復(fù)合?；蚨喙の坏倪B續(xù)模。以現(xiàn)代高速多工位壓力機(jī)為中心，配置帶料開(kāi)卷、矯正、成品收集、輸送以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成生產(chǎn)率極高的全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。采用新型模具材料和各種表面處理技術(shù)，改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)，可得到高精度、高壽命的沖壓模具，從而提高沖壓件的質(zhì)量和降低沖壓件的制造成本。 沖壓生產(chǎn)的工藝和設(shè)備正在不斷發(fā)展，除傳統(tǒng)的使用壓力機(jī)和鋼制模具制造沖壓件外，液壓成形以及旋壓成形、超塑成形、爆炸成形、電水成形、電磁成形等各種特種沖壓成形工藝亦迅速發(fā)展，把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個(gè)新的高度。特種沖壓成形工藝尤其適合多品種的批量（甚至是數(shù)十件）零件的生產(chǎn)。對(duì)于普通沖壓工藝，可采用簡(jiǎn)易模具、低熔點(diǎn)合金模具、成組模具和沖壓柔性制造系統(tǒng)等，組織多品種的中小批量零件的沖壓加工。 總之，沖壓模具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)。采用沖壓與焊接、膠接等復(fù)合工藝，使零件結(jié)構(gòu)更趨合理，加工更為方便，可以用較簡(jiǎn)單的工藝制造出更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。1.1.2 現(xiàn)代沖壓加工發(fā)展趨勢(shì)制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料，正逐步被各種復(fù)合材料或高分子材料替代。 在模具設(shè)計(jì)與制造中，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用CAD/CAM系統(tǒng)，發(fā)展高、新制造技術(shù)和模具、裝置等，以適應(yīng)沖壓產(chǎn)品的更新?lián)Q代和各種生產(chǎn)批量的要求。推廣應(yīng)用數(shù)控沖壓等設(shè)備，進(jìn)行機(jī)械化與自動(dòng)化的流水線沖壓生產(chǎn)。 某些傳統(tǒng)的沖壓加工方法將被液壓成形、旋壓成形、爆炸成形等新穎的技術(shù)所取代，產(chǎn)品的沖壓加工趨于更合理、更經(jīng)濟(jì)沖模的核心部分是工作零件，即凸模和凹模。其形狀和尺寸是由沖壓工序的性質(zhì)決定的。沖裁沖孔落料模的凸、凹模之間間隙很校，并做成鋒利的刃口，以便形成強(qiáng)大的剪切力進(jìn)行剪切，使坯件與板料分離在現(xiàn)代化的機(jī)加工過(guò)程中，消耗于送料的時(shí)間損失是組成零件單件加工時(shí)間的一部分，它屬于輔助時(shí)間。要想提高生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)中的輔助時(shí)間將是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而要想減少輔助時(shí)間，就必須提高生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)就是為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中送料工序自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的一種專(zhuān)用機(jī)構(gòu)。自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)可將沖壓料或沖壓件經(jīng)過(guò)定向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定向排列，然后順序地送到機(jī)床或工作地點(diǎn)。這在自動(dòng)化成批大量的生產(chǎn)中顯然是實(shí)用的，不但可把操作人員從重復(fù)而繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，而且對(duì)保證安全生產(chǎn)也是一種行之有效的方法。目前，國(guó)內(nèi)擁有大量的沖壓機(jī)床，如果能把它們改造成半自動(dòng)或自動(dòng)機(jī)床，將會(huì)充分發(fā)揮機(jī)床的潛在力量，這是一個(gè)具有重大意義的事情，而在機(jī)床上安裝自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，這將大大提高沖壓的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)沖壓的完全自動(dòng)化。1.2 參考文獻(xiàn)綜述沖壓工藝大致可分為分離工序和成形工序（又分彎曲、拉深、成形）兩大類(lèi)。分離工序是在沖壓過(guò)程中使沖壓件與坯料沿一定的輪廓線相互分離，同時(shí)沖壓件分離斷面的質(zhì)量也要滿(mǎn)足一定的要求；成形工序是使沖壓坯料在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化成所要求的成品形狀，同時(shí)也應(yīng)滿(mǎn)足尺寸公差等方面的要求。 按照沖壓時(shí)的溫度情況有冷沖壓和熱沖壓兩種方式。這取決于材料的強(qiáng)度、塑性、厚度、變形程度以及設(shè)備能力等，同時(shí)應(yīng)考慮材料的原始熱處理狀態(tài)和最終使用條件。 1.冷沖壓 金屬在常溫下的加工，一般適用于厚度小于4mm的坯料。優(yōu)點(diǎn)為不需加熱、無(wú)氧化皮，表面質(zhì)量好，操作方便，費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是有加工硬化現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)使金屬失去進(jìn)一步變形能力。冷沖壓要求坯料的厚度均勻且波動(dòng)范圍小，表面光潔、無(wú)斑、無(wú)劃傷等。2.熱沖壓 將金屬加熱到一定的溫度范圍的沖壓加工方法。優(yōu)點(diǎn)為可消除內(nèi)應(yīng)力，避免加工硬化，增加材料的塑性，降低變形抗力，減少設(shè)備的動(dòng)力消耗。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代沖壓加工的發(fā)展趨勢(shì)有以下五點(diǎn)： （1）深入研究沖壓變形的基本規(guī)律、各種沖壓工藝的變形理論、失穩(wěn)理論與極限變形程度等；應(yīng)用有限元、邊界元等技術(shù)，對(duì)沖壓過(guò)程進(jìn)行數(shù)字模擬分析，以預(yù)測(cè)某一工藝過(guò)程中坯料對(duì)沖壓的適應(yīng)性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，從而優(yōu)化沖壓工藝方案，使塑性變形理論逐步起到對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的直接指導(dǎo)作用。 （2）制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料，正逐步被高強(qiáng)鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑料夾層鋼板和其他復(fù)合材料或高分子材料替代。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，加強(qiáng)研究各種新材料的沖壓成形性能，不斷發(fā)展和改善沖壓成形技術(shù)。 （3）在模具設(shè)計(jì)與制造中，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)（CAD/CAM），發(fā)展高精度、高壽命模具和簡(jiǎn)易模具（軟模、低熔點(diǎn)金模具等）制造技術(shù)以及通用組合模具、成組模具、快速換模裝置等，以適應(yīng)沖壓產(chǎn)品的更新?lián)Q代和各種生產(chǎn)批量的要求。（4）推廣應(yīng)用數(shù)控沖壓設(shè)備、沖壓柔性加工系統(tǒng)（FMS）、多工位高速自動(dòng)沖壓機(jī)以及智能機(jī)器人送料取件，進(jìn)行機(jī)械化與自動(dòng)化的流水線沖壓生產(chǎn)。 （5）精沖與半精沖、液壓成形、旋壓成形、爆炸成形、電水成形、電磁成形、超塑成形等技術(shù)得到不斷發(fā)展和應(yīng)用，某些傳統(tǒng)的沖壓加工方法將被它們所取代，產(chǎn)品的沖壓加工趨于更合理、更經(jīng)濟(jì)。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，以沖模為中心的電子計(jì)算機(jī)控制全自動(dòng)沖壓加工系統(tǒng)的研制十分必要?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了全自動(dòng)沖壓加工生產(chǎn)線、沖壓加工中心、全自動(dòng)落料沖床、自己備有薄板上料和卸料的電子計(jì)算機(jī)數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床以及其他自動(dòng)沖壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)必須配備相應(yīng)的高質(zhì)量、高效率的沖模。自動(dòng)模中的送料、出件等裝置主要由模具本身的運(yùn)動(dòng)部分來(lái)驅(qū)動(dòng)（一般是上模）。還可以由壓力機(jī)的曲軸或滑塊來(lái)驅(qū)動(dòng)，也可以由單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置（如機(jī)械、液壓、氣壓等）來(lái)驅(qū)動(dòng)。自動(dòng)模的送料、卸件、出件的動(dòng)作最大特點(diǎn)是周期性間歇地與沖壓工藝協(xié)調(diào)進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)周期性動(dòng)作的機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、定向離合器、平面連桿機(jī)構(gòu)等。自動(dòng)模的自動(dòng)化裝置就是自動(dòng)模的驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)周期性動(dòng)作機(jī)構(gòu)使自動(dòng)化裝置的工作零件產(chǎn)生周期性工作，這就是自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成沖床上自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。第二章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)自動(dòng)送料裝置按送進(jìn)材料的形式分為送料裝置與上件裝置兩類(lèi)。本設(shè)計(jì)屬于送料裝置。常見(jiàn)送料機(jī)構(gòu)形式有以下五種： 鉤式送料機(jī)構(gòu); 凸輪鉗式送料機(jī)構(gòu); 杠桿送料機(jī)構(gòu); 夾持送料機(jī)構(gòu)； 輥軸送料機(jī)構(gòu)。由于本設(shè)計(jì)所用的毛坯件厚度比較薄，不在前三種送料方案所適用的材料厚度范圍內(nèi)，第四種和第五種方案適用。將第四種與第五種方案進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)前者需要采用斜楔帶動(dòng)加料爪和滑板運(yùn)動(dòng)，在送料過(guò)程中振動(dòng)會(huì)比較大，從而影響到送料精度；而后者是使用輥軸送料，過(guò)程更為平穩(wěn)，因而，送料精度也較有保障。綜合考慮各種因素以后，決定采用雙輥送料機(jī)構(gòu)，如圖1-偏心輪 2-上模 3-下模 4-萬(wàn)向聯(lián)結(jié)節(jié) 5-曲柄搖桿機(jī)構(gòu)6-上輥 7-離合器 8-支撐 9-下輥輥軸式送料機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式采用壓力機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。送進(jìn)步距的大小按下式計(jì)算： 當(dāng)步距S一定時(shí)，可以協(xié)調(diào)主動(dòng)輥直徑d1和轉(zhuǎn)角，以滿(mǎn)足送進(jìn)步距的需要。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與輥軸的連接采用定向離合器。根據(jù)材料的送進(jìn)速度要求，選用合適的定向離合器。輥軸的直徑與送進(jìn)速度和S轉(zhuǎn)角有關(guān)，主動(dòng)輥的直徑為 從動(dòng)輥的設(shè)計(jì)可以放松一些，不過(guò)上、下輥應(yīng)有相同的圓周速度。主、從輥之間的傳動(dòng)一般采用一對(duì)齒輪。所以要求抬輥裝置的作用有兩種。一種是在開(kāi)始裝料時(shí)臨時(shí)抬輥，使上、下輥間有一間隙，以便材料通過(guò)。另一種抬輥動(dòng)作是在每次送進(jìn)結(jié)束后，沖壓工作前，使材料處于自由狀態(tài)，以便導(dǎo)正。第一種抬輥動(dòng)作采用手動(dòng)，設(shè)計(jì)一個(gè)手柄；第二種抬輥動(dòng)作采用杠桿式抬輥裝置，通過(guò)螺桿推動(dòng)杠桿而實(shí)現(xiàn)抬輥。工作過(guò)程如下：在送料之前，要先用手柄抬起4，以便在上下輥軸之間形成空隙，將薄板料從間隙穿過(guò)，然后按下手柄壓緊入料。當(dāng)2回程時(shí)，通過(guò)5中的搖桿帶動(dòng)9順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)8（主動(dòng)輥）和4（從動(dòng)輥）同時(shí)旋轉(zhuǎn)完成送料工作。當(dāng)2下行時(shí)，因?yàn)?的緣故，輥軸停止不動(dòng)，接著就是完成沖壓的工序了。當(dāng)1再次回程，又重復(fù)上述動(dòng)作，照此循環(huán)動(dòng)作，達(dá)到間歇送料的目的。 第三章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 零件分析及模具的結(jié)構(gòu)形式?jīng)_壓成品為條形元件，材料為不銹鋼，如圖3-1所示。因?yàn)榱慵从袠?biāo)注公差，查手冊(cè)，按IT10精度，標(biāo)準(zhǔn)公差帶為160m。圖 3-1沖壓成品圖零件屬于大批生產(chǎn)，工藝性較好。考慮節(jié)省材料，排樣圖如下：圖3-2 排樣圖本模具結(jié)構(gòu)圖如下：3.2 輥軸送料機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程輥軸送料機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程在第2章已有簡(jiǎn)述，下面進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。輥軸自動(dòng)送料裝置是通過(guò)一對(duì)輥軸定向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行間歇送料的。按輥軸安裝的方式有立輥和臥輥，其中，臥輥使用較多，它分為單邊和雙邊兩種。本設(shè)計(jì)采用單邊臥輥式輥軸自動(dòng)送料裝置。送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)極限位置與一般位置的圖解大致如圖3-1所示:圖 3-1 送進(jìn)步距與輥軸直徑及其轉(zhuǎn)角的關(guān)系輥軸送料裝置與其他送料裝置一樣，必須保證沖壓工作與送料動(dòng)作有節(jié)奏的配合。當(dāng)沖壓工作行程開(kāi)始時(shí)，送料裝置應(yīng)已完成送料工作，料停在沖壓區(qū)等待沖壓。沖壓工作完成后，上?；氐揭欢ǜ叨?，即上、下模工作零件脫離時(shí)才能送料。沖壓與送料過(guò)程時(shí)間上的配合關(guān)系可由工作周期圖來(lái)表示，如圖3-2所示。圖 3-2 送料周期圖由圖看出，抬輥的開(kāi)始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)對(duì)稱(chēng)于滑塊的下止點(diǎn)，而抬輥的開(kāi)始點(diǎn)稍大于壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力角，但不宜過(guò)早抬輥，以免引起板料位移而產(chǎn)生廢品。輥軸送料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖4-3所示：需要說(shuō)明的是，自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)之間所用的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，桿的長(zhǎng)度均為可調(diào)，另外曲柄聯(lián)接處有偏心調(diào)劑盤(pán)可調(diào)偏心距。桿的聯(lián)接處用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接。3.3 結(jié)構(gòu)特性一、輥?zhàn)虞佔(zhàn)邮禽佪S送料機(jī)構(gòu)的主要工作零件。在送料過(guò)程中，輥?zhàn)又苯优c坯料接觸，其表面應(yīng)具有較高的耐磨性和良好的幾何形狀及尺寸精度。 由于輥?zhàn)影霃捷^大，故采用空心的結(jié)構(gòu)形式，上輥采用與齒輪結(jié)合在一起的方式，如圖下輥與齒輪分開(kāi)設(shè)計(jì)，如圖輥?zhàn)邮峭ㄟ^(guò)材料與輥?zhàn)又g的摩擦力進(jìn)行送料的，因此輥?zhàn)娱g的壓緊力不能太小。而輥?zhàn)拥哪Σ亮χ饕怯脕?lái)克服材料送進(jìn)時(shí)與其他承料部件間的摩擦力和提供加速度的。如下式：經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算，F(xiàn)應(yīng)為224N。由，查表得f=0.15。所以P=1500N，方向指向輥?zhàn)又行摹６?壓緊裝置輥式送料借助于輥?zhàn)雍团髁现g的摩擦力實(shí)現(xiàn)，為了防止在送料過(guò)程中輥?zhàn)优c坯料之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，影響送料精度，應(yīng)設(shè)置壓緊裝置對(duì)輥軸施加適當(dāng)?shù)膲毫?，以產(chǎn)生必要的摩擦力。可采用的壓緊裝置有螺旋彈簧式、板簧式、和彈簧杠桿式，本設(shè)計(jì)采用板簧式壓緊裝置，原理如圖4-4所示。圖3-4 板簧式壓緊裝置原理圖本送料裝置中的壓緊裝置采用兩個(gè)彈簧間接壓緊的形式，且彈簧所提供的壓緊力可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)彈簧上面的螺母，從而達(dá)到調(diào)節(jié)彈簧壓緊力的效果。三、 抬輥裝置抬輥裝置的作用是將上輥向上稍稍抬起，使坯料松開(kāi)。送料裝置在使用過(guò)程中需要兩種抬輥動(dòng)作：一種是開(kāi)始裝料時(shí)臨時(shí)抬輥，使上、下輥間有一間隙，以便材料通過(guò)；第二種抬輥動(dòng)作是在每次送進(jìn)結(jié)束后，沖壓工作前，使材料處于自由狀態(tài)，以便導(dǎo)正。參考有關(guān)資料，常見(jiàn)的抬輥裝置有五種：撞桿式、氣動(dòng)式、偏心式、斜楔式和凸輪式。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)第一種抬輥動(dòng)作采用手動(dòng)，在抬輥機(jī)構(gòu)上加一個(gè)手柄，達(dá)到抬輥的目的；對(duì)第二種抬輥動(dòng)作采用撞桿式抬輥裝置實(shí)現(xiàn)，撞桿后利用杠桿原理使上輥抬高。原理如圖3-5所示。圖3-5另外，為了實(shí)現(xiàn)第一種抬輥動(dòng)作，送料機(jī)構(gòu)中特別加了一個(gè)手柄，使它與撞桿式抬輥裝置連在一起，利用杠桿原理實(shí)現(xiàn)抬輥。手柄如圖：四、 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)采用的驅(qū)動(dòng)方式為壓力機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用曲柄搖桿傳動(dòng)。其他常用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有拉桿杠桿傳動(dòng)、斜楔傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)及氣動(dòng)液壓傳動(dòng)。五、送料進(jìn)距調(diào)節(jié)裝置前面已經(jīng)提到過(guò)，自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)之間所用的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，桿的長(zhǎng)度均為可調(diào)，另外曲柄聯(lián)接處有偏心調(diào)劑盤(pán)可調(diào)偏心距。偏心距e與輥?zhàn)愚D(zhuǎn)角的關(guān)系如下：六、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輥式送料機(jī)構(gòu)由壓力機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在二者之間，起作用是將曲軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為送料輥的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用超越離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，與下輥即主動(dòng)輥聯(lián)接。其它常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)和蝸桿凸輪機(jī)構(gòu)等。七、其它軸承、緊固零件等其他零件，均按手冊(cè)選取標(biāo)準(zhǔn)件，詳見(jiàn)裝配圖。本設(shè)計(jì)的送料機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)了一個(gè)托物架，以便支撐毛胚材料。需要說(shuō)明的是，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所選用的壓力計(jì)滑塊行程次數(shù)為45次/min，為低速?zèng)_壓，所以不采用制動(dòng)裝置。但是在高速送料的情況下，由于輥?zhàn)?、材料、傳?dòng)系統(tǒng)的慣性，會(huì)使材料在送料行程終點(diǎn)處的定位精度受到很大影響，故應(yīng)在輥軸端部裝設(shè)制動(dòng)器。制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式以閘瓦式應(yīng)用較為普遍，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工裝配。缺點(diǎn)是長(zhǎng)期處于制動(dòng)狀態(tài)，摩擦損失較大。常用的摩擦材料有石棉或鑄鐵。其他的制動(dòng)器有帶式和氣動(dòng)式。另外，本送料機(jī)構(gòu)上還加了一個(gè)拖物架，起支撐材料的作用，便于輥軸自動(dòng)送料，其結(jié)構(gòu)如下圖：3.4 離合器的選用自動(dòng)送料裝置中使用的定向離合器有普通定向離合器和異形滾子定向離合器。普通定向離合器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理是，當(dāng)外輪向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用使?jié)L柱楔緊，從而驅(qū)動(dòng)星輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而星輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)送料裝置的工作零件轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)外輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾柱克服彈簧力而滾到楔形空間的寬敞處，離合器處于分離狀態(tài)，星輪停止不動(dòng)。外輪的反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)是由搖桿來(lái)帶動(dòng)的。異形滾子定向離合器在其內(nèi)、外輪之間的圓環(huán)內(nèi)裝有數(shù)量較多的異形滾子，而且滾子的方向是一致的。由于滾子的a-a方向尺寸大于b-b方向尺寸，因而當(dāng)外輪反時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾子的a-a方向與內(nèi)、外輪接觸，此時(shí)起偶合作用，帶動(dòng)內(nèi)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)外輪順時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則不起偶合作用，內(nèi)輪不動(dòng)。這種離合器由于滾子多，滾子圓弧半徑較大，所以與內(nèi)、外輪的接觸應(yīng)力小，磨損小，壽命長(zhǎng)。當(dāng)傳遞同樣的扭轉(zhuǎn)時(shí)，徑向尺寸比普通定向離合器小。由于體積小，運(yùn)動(dòng)慣性小，送進(jìn)步距精度高。本設(shè)計(jì)選用滾柱式內(nèi)星輪無(wú)撥爪單向超越離合器，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為超越離合器。超越離合器常用于驅(qū)動(dòng)輥軸送料機(jī)構(gòu)的輥軸，是之產(chǎn)生間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到按一定規(guī)律自動(dòng)送料的目的。一般，它允許的壓力機(jī)滑塊行程數(shù)小于200次/min，送料速度小于30m/min。本設(shè)計(jì)選用的壓力機(jī)滑塊行程數(shù)為45次/min,送料速度v=45164=6.39m/min，滿(mǎn)足要求。離合器結(jié)構(gòu)如圖：3.5 齒輪的設(shè)計(jì)及校核本設(shè)計(jì)中的自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)中有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，起上、下輥之間傳動(dòng)的作用。由于上、下輥之間僅僅只有一對(duì)齒輪直接傳動(dòng)，材料的厚度變化會(huì)引起齒隙的增大。這就會(huì)影響送進(jìn)步距精度。但本設(shè)計(jì)所用的材料厚度較薄，其所引起的誤差較小，故仍采用一對(duì)齒輪直接傳動(dòng)。因傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制，批量較小，故小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB286HB，平均取為260HB，大齒輪用45剛，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB286HB，平均取為240HB。具體計(jì)算步驟如下：齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算1. 初步設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩 由前面計(jì)算結(jié)果可知 模數(shù)m 取m=4 m=4 mm齒數(shù) 初取齒數(shù) 分度圓直徑d 中心距a a a=160mm齒寬b 取b=50mm 取b=60mm 轉(zhuǎn)數(shù) 接觸疲勞極限 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.17c 2. 校核計(jì)算圓周速度v 精度等級(jí) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.6 選8級(jí)精度使用數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.9 動(dòng)載系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.9 齒間載荷分配系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.10，先求 由此得 齒向載荷分布系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.11 載荷系數(shù)K K= =1.75 彈性系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.12 節(jié)圓區(qū)域系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.16 接觸最小安全系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.14 工作時(shí)間t 一年取300個(gè)工作日，設(shè)計(jì)工作壽命為十年， 每天工作八小時(shí)。=24000h應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.15，估計(jì)10，則指數(shù)m=8.78 =60 原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 接觸壽命系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.18 許用接觸應(yīng)力 驗(yàn)算 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無(wú)需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)再進(jìn)行驗(yàn)算。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算重合度系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.10， 齒向載荷分布系數(shù) b/h=50/(4 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.14 載荷系數(shù)K K=3.68齒形系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.21 應(yīng)力修正系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.22 彎曲疲勞極限 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.23c 彎曲最小安全系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.14 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中表12.15，估計(jì)3則指數(shù)m=49.91 =60 原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 彎曲壽命系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.24 尺寸系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖12.25 許用彎曲應(yīng)力 驗(yàn)算 = 傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核 設(shè)計(jì)的齒輪如下圖：3.6 軸的設(shè)計(jì)及校核送料機(jī)構(gòu)中一共使用了3根軸，其中有兩根軸是主要的軸，分別是上、下輥軸。在這兩根軸中，其中下輥軸上的零件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故需要進(jìn)行嚴(yán)格的校核。上軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只起固定輥軸，提供轉(zhuǎn)動(dòng)中心的作用，故不作校核?，F(xiàn)對(duì)下輥軸進(jìn)行校核計(jì)算，如下：軸的材料無(wú)特殊要求，故選用45鋼調(diào)質(zhì)，。軸的計(jì)算步驟如下：設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下：計(jì)算齒輪受力軸的受力圖轉(zhuǎn)矩 由上面計(jì)算可知 圓周力 徑向力 計(jì)算支撐反力水平面反力 彎矩圖a)水平面垂直面反力 b)垂直面c)合成彎矩圖許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得： 應(yīng)力校正系數(shù) 轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 合成彎矩圖校核軸徑軸徑 經(jīng)校核，軸無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，且各危險(xiǎn)截面都能達(dá)到要求，故下輥軸合格。3.7 軸承的設(shè)計(jì)和校核本設(shè)計(jì)中的送料裝置中一共使用兩對(duì)軸承，其中上輥軸使用的軸承所承受的軸承應(yīng)力比較小，故不做校核，現(xiàn)對(duì)下滾軸的軸承進(jìn)行校核。軸承選用6008型深溝球軸承，軸承數(shù)據(jù)如下：軸承型號(hào)d（mm）D(mm)Cr（N）（N）60084068132009420軸承1的校核計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果軸承1的徑向載荷軸承轉(zhuǎn)速由以上可知，軸向載荷由以上計(jì)算可知，=0 N=0 N=0/9420=0e查表18.7e=0.16=0/8440eX、Y查表18.7X=1，Y=0沖擊載荷系數(shù)查表18.8=1.2當(dāng)量動(dòng)載荷PP=1012.8N軸承預(yù)期使用壽命=24000h計(jì)算額定動(dòng)載荷基本額定動(dòng)載荷由上表可知=13200N 由于，故選用6008型深溝球軸承可以滿(mǎn)足軸承壽命的要求。軸承2的校核計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果軸承2的徑向載荷軸承轉(zhuǎn)速由以上可知，軸向載荷由以上計(jì)算可知，=0N=0N=0/9420=0e查表18.7e=0.16=0/9520eX、Y查表18.7X=1，Y=0沖擊載荷系數(shù)查表18.8=1.2當(dāng)量動(dòng)載荷PP=1142.4N軸承預(yù)期使用壽命=24000h計(jì)算額定動(dòng)載荷基本額定動(dòng)載荷由上表可知=13200N由于，故選用6008型深溝球軸承可以滿(mǎn)足 軸承壽命的要求。3.8 鍵的設(shè)計(jì)和校核本送料機(jī)構(gòu)中使用了3個(gè)平鍵聯(lián)結(jié)和1個(gè)斜鍵，其中斜鍵起連接撞柄的作用，可以不做校核?，F(xiàn)對(duì)其他3個(gè)平鍵進(jìn)行校核。平鍵1的校核平鍵1傳遞的轉(zhuǎn)距為70，軸徑26mm。查表可得鍵的截面尺寸為：寬b=8mm，高h(yuǎn)=7mm，選鍵長(zhǎng)為22mm。鍵的接觸長(zhǎng)度=l-b=22-8=14mm。由表7.1取許用擠壓應(yīng)力，由式7.1得聯(lián)結(jié)所能傳遞的轉(zhuǎn)矩故平鍵1的擠壓強(qiáng)度是足夠的，設(shè)計(jì)的鍵滿(mǎn)足要求。平鍵2的校核平鍵2傳遞的轉(zhuǎn)距為33.2，軸徑48mm。查表可得鍵的截面尺寸為：寬b=14mm，高h(yuǎn)=9mm，選鍵長(zhǎng)為45mm。鍵的接觸長(zhǎng)度=l-b=45-14=31mm。由表7.1取許用擠壓應(yīng)力，由式7.1得聯(lián)結(jié)所能傳遞的轉(zhuǎn)矩故平鍵2的擠壓強(qiáng)度是足夠的，設(shè)計(jì)的鍵滿(mǎn)足要求。平鍵3的校核平鍵3傳遞的轉(zhuǎn)距為36.8，軸徑40mm。查表可得鍵的截面尺寸為：寬b=12mm，高h(yuǎn)=8mm，選鍵長(zhǎng)為45mm。鍵的接觸長(zhǎng)度=l-b=45-12=33mm。由表7.1取許用擠壓應(yīng)力，由式7.1得聯(lián)結(jié)所能傳遞的轉(zhuǎn)矩故平鍵3的擠壓強(qiáng)度是足夠的，設(shè)計(jì)的鍵滿(mǎn)足第四章 潤(rùn)滑與密封4.1 潤(rùn)滑本設(shè)計(jì)中的齒輪采用脂潤(rùn)滑，每隔10個(gè)工作日手工加一次脂，從而經(jīng)常保持齒面的清潔。潤(rùn)滑脂采用鈣基潤(rùn)滑脂中的2號(hào)，它具有抗水性好等優(yōu)點(diǎn)，環(huán)境適用性強(qiáng)。軸承潤(rùn)滑采用黃油潤(rùn)滑，每隔8個(gè)工作日用手工機(jī)槍加一次油，保持軸承良好的工作特性。4.2 密封本設(shè)計(jì)中的密封主要是軸承的密封，主要使用氈圈密封的形式密封，防止灰塵進(jìn)入軸承內(nèi)部，使軸承保持清潔。氈圈密封因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜而廣泛使用在軸承密封領(lǐng)域內(nèi)，其密封效果是靠矩形氈圈安裝于梯形槽所產(chǎn)生的徑向壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。4.3 安全在使用模具時(shí)，應(yīng)保證人身安全問(wèn)題。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 盡量避免操作者的手部或身體的其他部位伸入模具的危險(xiǎn)區(qū)。（2） 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確指示該模具的危險(xiǎn)部位，并解決好防護(hù)措施。（3） 保證模具的零件及附件不因設(shè)計(jì)原因而損壞。其主要的零件應(yīng)有必要的強(qiáng)度和剛度，防止在使用時(shí)斷裂和變形。（4） 防止操作者的手部伸觸到模具的可動(dòng)部位，以免受到夾擊和彈傷。（5） 不應(yīng)要求操作者做過(guò)多、過(guò)難的動(dòng)作，不應(yīng)要求操作者的腳步有過(guò)大的移動(dòng)，以免身體失去平衡，出現(xiàn)失誤。參考文獻(xiàn)1 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 2002年2 姜奎華 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000年3 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓學(xué)會(huì) 鍛壓手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1993年4 黃繼昌、徐巧魚(yú)、張海貴、范無(wú)保、季炳文 實(shí)用機(jī)械機(jī)構(gòu)圖冊(cè) 人民郵電出版社 1996年5 甘永立 幾何量公差與檢測(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2001年6 華大年 機(jī)械原理 高等教育出版社 2000年7 王昆、何小柏、汪信遠(yuǎn) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社 1995年8 姜奎華 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2002年9 楊玉英 工程制圖 紡織工業(yè)出版社 1997年10上海技術(shù)革新展覽會(huì) 實(shí)用沖壓技術(shù) 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1982年結(jié)束語(yǔ)這個(gè)設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)到此就告結(jié)束了。在設(shè)計(jì)之前以及之中，在思路發(fā)生偏差之時(shí)，在遇到的問(wèn)題和瓶頸之時(shí)，師長(zhǎng)和同學(xué)們給予相當(dāng)多的啟發(fā)和幫助。經(jīng)過(guò)為期三個(gè)月的實(shí)習(xí)和論文設(shè)計(jì)，使三年來(lái)所學(xué)的機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)在實(shí)踐中加深了認(rèn)識(shí)，并且這也相當(dāng)于在畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次全面性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我三年生活中占有重要的地位。通過(guò)本畢業(yè)論文計(jì)，鞏固了我在校所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，鍛煉了我的自學(xué)能力，研究能力以及各種綜合能力，進(jìn)一步理解并運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，擴(kuò)大了我的知識(shí)面，加強(qiáng)我的多學(xué)科理論知識(shí)與技能綜合能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)我的創(chuàng)新意識(shí)，創(chuàng)新能力和獲取新知識(shí)能力。就我個(gè)人而言，我希能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自已未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計(jì)中能鍛煉自已分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為自已今后的實(shí)現(xiàn)人生目標(biāo)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。通過(guò)本次論文設(shè)計(jì)，我感到了自己知識(shí)面的狹窄，由于自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平和能力所限，設(shè)計(jì)仍有許多不足之處，期望各位老師給予批評(píng)指正。目錄第一章 前言11.1 課題來(lái)源及意義11.1.1 沖壓在機(jī)械制造中的地位及特點(diǎn)11.1.2 現(xiàn)代沖壓加工發(fā)展趨勢(shì)21.2 參考文獻(xiàn)綜述2第二章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)4第三章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)63.1 零件分析及模具的結(jié)構(gòu)形式63.2 輥軸送料機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程73.3 結(jié)構(gòu)特性103.4 離合器的選用133.5 齒輪的設(shè)計(jì)及校核143.6 軸的設(shè)計(jì)及校核203.7 軸承的設(shè)計(jì)和校核243.8 鍵的設(shè)計(jì)和校核26第四章 潤(rùn)滑與密封274.1 潤(rùn)滑274.2 密封274.3 安全27參考文獻(xiàn)28結(jié)束語(yǔ)2930外文科技資料翻譯英文原文中文譯文一個(gè)高性能單元數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)摘要-我們回顧了開(kāi)放架構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)所能選擇的不同設(shè)計(jì)方案。運(yùn)動(dòng)控制軟件目前的趨勢(shì)與較傳統(tǒng)的方法相比，使用一個(gè)單獨(dú)的處理器。而不同的方法相結(jié)合的實(shí)時(shí)活動(dòng)，包括插補(bǔ)和位置的測(cè)量，以及FPGA則是文件的重點(diǎn)。對(duì)于該系統(tǒng)的方法描述是基于在過(guò)去12年間狀態(tài)線結(jié)構(gòu)的一體化，由哥倫比亞省不列顛大學(xué)和忒修斯（一個(gè)由西泰克水療發(fā)展的新的創(chuàng)新的工業(yè)電子公司）所發(fā)展而來(lái)。關(guān)鍵詞開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，基于FPGA的運(yùn)動(dòng)控制，動(dòng)力系統(tǒng)重構(gòu)，可擴(kuò)展控制。1.序言過(guò)去十年，在數(shù)控設(shè)計(jì)系統(tǒng)方面發(fā)生了變革。絕大部分的商業(yè)數(shù)控系統(tǒng)不得不提供某種類(lèi)型的接口，使額外任務(wù)及用戶(hù)可以修改控制軟件的高次層。而各廠商都用完全不同的方案來(lái)解決這些問(wèn)題，這在很大程度上，反映了他們的經(jīng)驗(yàn)和能力。作者將在本文討論出現(xiàn)的問(wèn)題，從純技術(shù)的觀點(diǎn)出發(fā)是因?yàn)檫^(guò)去在硬件和軟件方面的投資都沒(méi)有問(wèn)題。還應(yīng)該指出，有相當(dāng)多的進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)基于發(fā)展的情況進(jìn)行了協(xié)調(diào)，例如在美國(guó)，（OCAM），歐洲，（OSACA）和日本（OSEC）。見(jiàn)1，2，3，4。早期的開(kāi)放式架構(gòu)系統(tǒng)一般由一個(gè)電腦終端和一個(gè)單獨(dú)的處理器實(shí)時(shí)處理所有活動(dòng)，見(jiàn)5，6，7。這些系統(tǒng)大部分是分層性質(zhì)。近來(lái)的系統(tǒng)主要是PC，但許多早期的系統(tǒng)都是使用摩托羅拉的硬件。硬實(shí)時(shí)活動(dòng)一般安置在一個(gè)或多個(gè)設(shè)備板，這樣反過(guò)來(lái)信息接口板又可以讀合適的位置。通常，可編程邏輯控制器是作為一個(gè)單獨(dú)的處理器，用來(lái)定制并且容納所需要的來(lái)支持各種機(jī)器功能。同時(shí)被作者采取的方法會(huì)有所不同8，9。圖（1），基本狀態(tài)線架構(gòu)圖（1）所示的UBC狀態(tài)限架構(gòu)旨在允許如下條件：A）避免在主機(jī)上必須使用一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。B）盡量減少主機(jī)與從處理器間所需的帶寬。C）在為軸和支配進(jìn)程使用同步機(jī)制的時(shí)候，容許的可擴(kuò)展性的存在。D）允許支配進(jìn)程間進(jìn)行通信。這里的想法是，通過(guò)促進(jìn)落實(shí)先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)和過(guò)程控制算法來(lái)實(shí)行一個(gè)高度并行的規(guī)定。 通過(guò)使用一個(gè)雙階段校對(duì)機(jī)和兩條平行的交流渠道來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)10。第一個(gè)交流渠道（顯示為標(biāo)準(zhǔn)總線，如圖1），用于第一階段通過(guò)插值增量（通常計(jì)算循環(huán)結(jié)束頻率的1/32到1/8），以及高層次的指令和主從關(guān)系單位的狀態(tài)信息。第二通道包括一個(gè)同步線和狀態(tài)限系列（再次顯示在圖1）。狀態(tài)線路允許任何處理器選擇是整體控制還是外部控制來(lái)影響一個(gè)安全的同步方式的移動(dòng)方向。最近一些研究人員和公司推行單數(shù)控軟件11，12。通過(guò)這個(gè)可以推論出填補(bǔ)，循環(huán)結(jié)束和可編程邏輯控制器（PLC）活動(dòng)都可以在電腦中的軟件內(nèi)進(jìn)行，正如圖（2a）中概念性描述的一樣。這些結(jié)構(gòu)隨著電腦電力的增強(qiáng)而出現(xiàn)，而且乍一看這似乎是系統(tǒng)中自然演變的一部分。本文作者不認(rèn)為這是正確的長(zhǎng)期的辦法。CNC軟件結(jié)構(gòu)命令微機(jī)上的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)，而且顯然，任何高頻率的監(jiān)測(cè)或控制任務(wù)，例如為了過(guò)程控制，高速輪廓，或監(jiān)測(cè)任務(wù)而添加的，將會(huì)變得難以適應(yīng)?，F(xiàn)在對(duì)公司來(lái)說(shuō)更常用的是用專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)字驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)包裝這種系統(tǒng)。后者的趨勢(shì)似乎是移回到層次類(lèi)型的控制，但是這由如何打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)本身而定。許多人已經(jīng)對(duì)可開(kāi)放的基本要求作出表態(tài)，然而在有良好開(kāi)放和可擴(kuò)展性意向的背后，構(gòu)造系統(tǒng)的實(shí)際問(wèn)題往往會(huì)被忽視。作者認(rèn)為一個(gè)構(gòu)造良好的，（即符合業(yè)界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造和軟件結(jié)構(gòu)），易組裝系統(tǒng)，可以輕松擴(kuò)展及重新配置，是非常可取的。系統(tǒng)應(yīng)該有規(guī)范化的接口，并且允許一套單獨(dú)的高質(zhì)量維護(hù)或調(diào)試工具的供應(yīng)。同時(shí)用戶(hù)應(yīng)該毫無(wú)保留的被允許對(duì)硬件和軟件做大的變動(dòng)和添加。作者相信這種方法可以包含各種領(lǐng)域連接，并且較好的為提供在盤(pán)上的CNC然后允許用戶(hù)為設(shè)計(jì)和規(guī)劃硬件安裝負(fù)責(zé)這一概念提供更完善的解答。圖（2a）分級(jí)數(shù)控系統(tǒng)圖（2b）的軟數(shù)控圖(2C)基本UBC結(jié)構(gòu)圖(2D)UBC忒修斯基礎(chǔ)架構(gòu)在下面的章節(jié)的作者將介紹在UBC控制架構(gòu)發(fā)展過(guò)程中的最新成果，以及位于忒修斯模塊化系統(tǒng)的工業(yè)電子產(chǎn)品之下的動(dòng)機(jī)和基本原則。最后，這兩種努力的結(jié)合伴隨著忒修斯框架的高速軸處理器的發(fā)展，將會(huì)被描述。II UBC狀態(tài)線架構(gòu)的最新發(fā)展正如介紹所說(shuō)的，基本UBC架構(gòu)的使用已經(jīng)超過(guò)了10年。在這段時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)發(fā)生一定的變化，并已應(yīng)用到一系列的硬件。目的是提供給研究人員和終端用戶(hù)一個(gè)簡(jiǎn)單開(kāi)放的系統(tǒng)，可以進(jìn)行修改和擴(kuò)展，并且在基本運(yùn)動(dòng)控制功能即過(guò)程控制和監(jiān)測(cè)功能保護(hù)他們，以防問(wèn)題干擾。本節(jié)介紹了與硬件和系統(tǒng)固件基礎(chǔ)發(fā)展有關(guān)的最近行動(dòng)。 作為新一代的FPGA，該硬件已經(jīng)向前發(fā)展，為鞏固位置測(cè)量和循環(huán)結(jié)束及第二階段插值提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。顯然，這是一個(gè)對(duì)哲學(xué)基礎(chǔ)匹配非常好的的基本架構(gòu)，尤其是當(dāng)多個(gè)軸可被容納時(shí)。已經(jīng)進(jìn)行了一系列的練習(xí)來(lái)實(shí)施這一系統(tǒng)，當(dāng)前練習(xí)的最高階段是需要為忒修斯系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)施兩軸模塊。在作者們檢測(cè)基本運(yùn)動(dòng)控制軟件嵌入的同時(shí)，檢查提供簡(jiǎn)單強(qiáng)大配置工具的方法被發(fā)現(xiàn)有用。這些工具允許終端用戶(hù)接口新的模塊和真正的設(shè)計(jì)自己的模塊，其他人便可以使用。A.基于FPGA的軸控制在規(guī)模和當(dāng)前一代FPGA的速度性能以及正交解碼和插值活動(dòng)之間存在著明顯的匹配。UBC活動(dòng)始于大約4年前,同時(shí)調(diào)查為正交解碼而使用的FPGA，以及所有軸從動(dòng)裝置納入活動(dòng)已取得重大進(jìn)展。所需的各種功能參考模型如圖（3）。如圖（3）所示的功能在一個(gè)簡(jiǎn)單的2萬(wàn)門(mén)的Xilinx FPGA 10內(nèi)部已取得。如圖（3）所示的各種元素的虛擬軸控制器，被形容為使用VHDL和運(yùn)作在一個(gè)相對(duì)低的同步高速芯片（時(shí)鐘速度12MHz）的狀態(tài)機(jī)。循環(huán)結(jié)束頻率為4kHz，芯片含所有必需的功能包括一個(gè)PWM信號(hào)放大器輸出和數(shù)字濾波正交信號(hào)輸入。為了系統(tǒng)緩沖，從那時(shí)起第一階段的增量都存儲(chǔ)在主內(nèi)存板上。通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的并行端口到電腦主機(jī)接口。圖（3）基于FPGA的軸控制器的參考模型。隨著在UBC對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行初步測(cè)試，卡默萊昂控制中心利用UBC的實(shí)驗(yàn)所提供的基本構(gòu)建塊設(shè)計(jì)并建成了數(shù)字控制訓(xùn)練系統(tǒng)。在這種情況下操作界面更為發(fā)達(dá)，并且在一個(gè)現(xiàn)代化的基于Windows的Forth系統(tǒng)（SwiftForth）的基礎(chǔ)上，組合成一種高層次運(yùn)動(dòng)/工藝/監(jiān)測(cè)的語(yǔ)言，稱(chēng)為CamScript。該系統(tǒng)表示如圖（4）。相同公司在為了高性能的控制多個(gè)軸，而繼續(xù)審查更大容量和更高速度的FPGA的使用。該活動(dòng)的結(jié)果說(shuō)明在文件的最后部分。圖（4）開(kāi)發(fā)基于FPGA的伺服系統(tǒng)B.打開(kāi)配置系統(tǒng)和協(xié)議作者還納入了“像打開(kāi)固件“接近有參考架構(gòu)的高級(jí)元素配置。 基本計(jì)劃在圖（5）由奧爾德諾和Yellowley 10描繪。 系統(tǒng)調(diào)用可以是依賴(lài)硬件或無(wú)須硬件。無(wú)須硬件的調(diào)用由每個(gè)對(duì)象類(lèi)的方法定義 直接處理（如軸線，可編程控制器，過(guò)程監(jiān)控）。另一方面，依賴(lài)硬件的方法由一個(gè)稱(chēng)為綁定表的軟件處理。綁定表將這些引用轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)姆椒?，用于連接物理硬件。用于接口的物理硬件。舉個(gè)例子，用于軸控制器中最常見(jiàn)的硬件相關(guān)方法實(shí)現(xiàn)如下：輸入增量；讀取位址；讀取速度；中斷輸入脈沖；等等。 該方法通過(guò)實(shí)施配置系統(tǒng)包括存儲(chǔ)在每個(gè)設(shè)備標(biāo)記化的配置流，這種方法在15中，進(jìn)行詳細(xì)的介紹，它相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)放軟軟硬件方法的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，1314標(biāo)識(shí)貨化的配置流首先轉(zhuǎn)換為FORTH代碼。在FORTH進(jìn)行譯碼后，該裝置就已被登記，對(duì)旬進(jìn)行通信的方法已定義，它們都是其后通過(guò)綁定表來(lái)綁定到虛擬機(jī)上的方法。圖(5)虛擬機(jī)床顯示綁定表技術(shù)III、一個(gè)嵌入式應(yīng)用的高度模塊化的發(fā)展歷程A、序言大多數(shù)監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用在較高的層次上來(lái)說(shuō)，存在著許多共性。不幸的是，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念往往不利用這人優(yōu)勢(shì)，而是著手建立從下向上的新組件和軟件工具等系統(tǒng)。這種方式非常用浪費(fèi)開(kāi)發(fā)時(shí)間和資源，當(dāng)然，這也導(dǎo)致小批量且成本較高。前些時(shí)候，sitek SPA開(kāi)始設(shè)計(jì)一種在模塊本身里封裝一個(gè)復(fù)雜設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí),能夠捕捉到在高層上共同控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需特性的靈活模塊化系統(tǒng)。一系列標(biāo)準(zhǔn)塊將讓嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)員在沒(méi)有廣泛硬件軟件技術(shù)支持下能輕松地使用系統(tǒng)。顯然，在少數(shù)規(guī)范化下能使體積變小花費(fèi)降低，而且還能為最終用戶(hù)保持靈活性。這種由些產(chǎn)生的系統(tǒng)，就稱(chēng)為忒修斯，包括一系列硬件和軟件設(shè)置的功能模塊，（FB）。這些模塊中每個(gè)模塊都能在不擾這復(fù)雜系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)下進(jìn)行改變或升級(jí)。這導(dǎo)致了雙方的可擴(kuò)展性和更新性。B、架構(gòu)忒修斯系統(tǒng)（見(jiàn)圖6），是由一個(gè)或多個(gè)靠連接一條高速高可靠性的串行總線進(jìn)行通途的FBS組成，這通信總線叫TPwire，將在后面章節(jié)對(duì)其詳細(xì)描述。每個(gè)忒修斯系統(tǒng)必須包含一個(gè)主模塊，最多可有126個(gè)子模塊。FBS的硬件有標(biāo)準(zhǔn)尺寸（40mm70mm15mm)和標(biāo)準(zhǔn)接口。只有帶電負(fù)載和I/O通信是必須的，這將根據(jù)客戶(hù)的規(guī)格，以更好地適應(yīng)應(yīng)用的需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。TPwire允許雙方重新配置和動(dòng)力系統(tǒng)熱插件。圖6忒修斯硬件體系結(jié)構(gòu)每個(gè)忒修斯F.B.S都包含一個(gè)FPGA的基本功能，例如電源管理和通訊接口。該FPGA通常被設(shè)計(jì)來(lái)執(zhí)行I/O指令，從簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)I/O（濾波，輸入脈沖，PWM輸出）到復(fù)雜的模擬測(cè)量功能和軸控制（閉環(huán)控制和插值）。FPGA數(shù)據(jù)庫(kù)也能由VHOL語(yǔ)言來(lái)作進(jìn)一步定義。該FPGA譯碼為離散模塊，可以在不切斷系統(tǒng)模塊重寫(xiě)。圖7-FPGA的遠(yuǎn)程升級(jí)忒修斯模塊化的核心在于TPwire。這是單線主與菊花鏈結(jié)構(gòu)，使從串行總線，幾乎無(wú)限的節(jié)點(diǎn)數(shù)目?？刂泼恳粋€(gè)串行幀的電路設(shè)計(jì)保證了TPwire的可靠性.每個(gè)從屬的F.B在上電時(shí),在總線上為其分配相應(yīng)的硬件地址,所以主機(jī)能給邏輯實(shí)體一個(gè)標(biāo)識(shí)的硬件地址。這方面就如TPwire允許“熱插拔式”。菊花鏈結(jié)構(gòu)可以在添加或刪除一個(gè)或多個(gè)FBS操作中改變。主機(jī)將會(huì)通過(guò)重組系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)到任何硬件配置的變化和反應(yīng)。該主機(jī)能從內(nèi)部的F.B非易失性?xún)?nèi)存的低層次驅(qū)動(dòng)代碼中讀出。這些特點(diǎn)與高層次的軟件相結(jié)合，允許開(kāi)放式配置系統(tǒng)能像UBC那樣實(shí)施。圖開(kāi)放結(jié)構(gòu)忒修斯的智能是由三層處理器來(lái)提供的。最低層次，8至32位處理器堆棧，（四機(jī)），在FGA內(nèi)部運(yùn)行。第二層，（忒修斯的主級(jí)層），使用到許多32 位 MIPS處理器，最終常應(yīng)用于運(yùn)行像LINUX典型商業(yè)操作系統(tǒng)，WINDOWS或CE，奔騰基礎(chǔ)和MIPS 64位可用處理器（這些功能通常在SiteK已據(jù)EXOR命名的市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的MMU找到。圖9典型忒修斯CPU架構(gòu)。內(nèi)存儲(chǔ)器，低層，忒修斯軟件是基于多任務(wù)操作系統(tǒng)ECOS的真正時(shí)間。所有硬件資源的組織和操作系統(tǒng)的支持都是通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。廣泛API支持C和C+編程的硬件與軟硬件完全控制。附加標(biāo)準(zhǔn)編程工具有TpForth和SoftPLC。Tporth是一個(gè)由Sitek發(fā)展的完全集成四編程環(huán)境，自然功率和每四語(yǔ)言的靈活性使得在不用匯編語(yǔ)言的情況下，還能容易地對(duì)低層次的硬件進(jìn)行控制，一個(gè)JavaScript擴(kuò)展FpForth的出現(xiàn)允許了高層次的面向?qū)ο缶幊獭Ｓ捎谶匏怪饕欠植际綉?yīng)用程序設(shè)計(jì)，通訊就最有最高的優(yōu)先權(quán)。智能型F.B.S包含高達(dá)3個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)異步串行線，以太網(wǎng)接口和內(nèi)置的CAN控制器，價(jià)格低廉的FPGA僅CAN FBS能用來(lái)驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O子系統(tǒng)和特殊的FBS可與其它標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線接口。C、忒修斯和數(shù)控系統(tǒng)一個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目在sitek,UBC和控制整合stateline的cameleon和忒修斯框架模式的開(kāi)放模型之間展開(kāi)。一個(gè)如下面圖所示的典型系統(tǒng)。圖（10）典型數(shù)控裝置如圖（10）所示元件和圖（11）所示的架構(gòu)是一種典型的數(shù)控裝置，其具有下列組件。a）一個(gè)基于EXOR奔騰MMI的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)工程通常在windows CE或NTE上運(yùn)行且適應(yīng)操作界面和一些高層次的運(yùn)動(dòng)功能（如轉(zhuǎn)化）。它還允許數(shù)控裝置與公司寬帶的整合。b）一個(gè)基于運(yùn)行PLC基礎(chǔ)上和第一階內(nèi)插值的TPwire主控件的MIPS。c）基于2 軸FPGA的模塊系列，其包括正交解碼，第一階內(nèi)插值和循環(huán)結(jié)束。d)標(biāo)準(zhǔn)系列I/O板卡。此時(shí)所有模塊除軸板處都是可用的，那軸控制器軟件包還在開(kāi)發(fā)測(cè)試階段，并將于年底完成，原始的操作軟件是用在UBC開(kāi)放架構(gòu)并在以前出版物中描述的那些。圖（11）在忒修斯中典型高水平CNC組件。由于系統(tǒng)模塊化以及去耦功能，這使得有可能毫不費(fèi)力地建立一個(gè)廣泛的控制系統(tǒng)。只用圖（11）單元中所示的TPwire部分，就有可能建立含有限編程能力及接口的低成本系統(tǒng)。也有可能如圖（13）所示，采取基于FPGA軸控制單元和接口直接進(jìn)入Htvll面板。圖(12)分布式數(shù)控系統(tǒng)在另一端復(fù)雜性規(guī)模下，通過(guò)共享在如圖（12）所示（請(qǐng)注意系統(tǒng)是圍繞著非常低的通訊速度要求）的一個(gè)單一人機(jī)界面的CAN總線面板上，構(gòu)建出的大型機(jī)器或生產(chǎn)線的分布式數(shù)控系統(tǒng)。最后，這將有利于有能力去如圖（13）所示的將工廠以太網(wǎng)接口。圖(13) 打開(kāi)全機(jī)械范圍自動(dòng)化。IV 致謝我們非常感謝加拿大（NSERC）自然科學(xué)和工程研究理事會(huì)對(duì)就Sateline架構(gòu)開(kāi)放配置方法完成的原創(chuàng)項(xiàng)目TPP計(jì)劃的支持。