本科畢業(yè)設(shè)計(jì)-自動(dòng)絨毛率測試儀設(shè)計(jì)開發(fā)說明書

理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：劉通學(xué)號(hào)：11L0551188專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化題目：自動(dòng)絨毛率測試儀設(shè)計(jì)開發(fā)指導(dǎo)教師：楊雪（講師）評(píng)閱教師：楊松林（教授）2015年6月姓名劉通學(xué)號(hào)11L0551188成績專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化題目自動(dòng)絨毛率測試儀設(shè)計(jì)開發(fā)指導(dǎo)教師評(píng)語及成績指導(dǎo)教師：年月日評(píng)閱教師評(píng)語及成績?cè)u(píng)閱教師：年月日答辯小組評(píng)語及成績答辯小組組長：年月日答辯委員會(huì)意見學(xué)院答辯委員會(huì)主任：年月日注：該表一式兩份，一份歸檔，一份裝入學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中。畢業(yè)設(shè)計(jì)中文摘要絨毛率是普遍存在于每件紡織品中的。在紡織品坯布加工過程中，坯布絨毛率是反映布面質(zhì)量的重要指標(biāo)，絨毛率的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、檔次、生產(chǎn)效率以及后續(xù)加工的順利進(jìn)行。為了保證紡織品的質(zhì)量，人們通過測量紡織品表面的絨毛率鑒定紡織品。因?yàn)榻q毛只有幾微米的長度十分細(xì)小，無法用一般的測量儀器鑒定，因此本課題提出了“自動(dòng)絨毛率測試儀設(shè)計(jì)開發(fā)”任務(wù)。本課題的利用CREO軟件系統(tǒng)，進(jìn)行了自動(dòng)絨毛率測試儀的總體設(shè)計(jì)及其零部件三維設(shè)計(jì)，該儀器可完成布面的自動(dòng)裝夾、張緊、移動(dòng)、定位功能以及儀器外觀設(shè)計(jì)；再配合CCD機(jī)器視覺系統(tǒng)，可以完成布面絨毛率快速、精確、客觀測定的任務(wù)。該儀器的開發(fā)對(duì)布面絨毛率的測量提供了很好的工具。關(guān)鍵詞絨毛率視覺檢測三維設(shè)計(jì)仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)外文摘要TitleDesignanddevelopmentofautomaticvilliratetesterAbstractVillirateiscommonineachpieceoftextiles.Intheprocessoftextilefabric,greyhairsrateisanimportantindexofreflectingtheclothquality,Thequalityoftheproductisdirectlyrelatedtothequalityoftheproduct,thegrade,theproductionefficiencyandthesmoothprogressofthefollow-up.Inordertoguaranteethequalityoftextiles,peoplebymeasuringtherateofvillionthesurfaceofthetextiletoidentificationoftextiles.Becauseonlyafewmicronslengthofthevilliisverysmall,cannotbeidentifiedwithgeneralmeasurementinstrument,Therefore,thispaperproposedthe“designanddevelopmenttaskoftheautomaticratetester”.ThistopicusingCREOsoftwaresystem,doingtheoveralldesignofautomaticvilliratetesteranditsspareparts3ddesign.Theinstrumentcanbecompletedautomaticclamping,tensioning,movement,positioningandinstrumentdesign;coupledwithCCDmachinevisionsystemscanbefinishedclothvillirateisrapid,accurate,objectivemeasurementtask.Thedevelopmentoftheinstrumentformeasuringclothvillirateprovidesagoodtooltomeasureclothvillirate.KeyWordRateofhairsVisualinspectionThethreedimensionaldesignsimulation第四十二頁5.1零部件材質(zhì)燈光渲染 225.2整機(jī)材質(zhì)及渲染 245.3整機(jī)三維動(dòng)態(tài)序列裝配 245.4圖解整機(jī)工作原理 275.5機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真 28結(jié)束語 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第35頁共36頁本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第36頁共36頁1緒論1.1布面絨毛檢測的概述衣是人類生活的必須品，我國紡織發(fā)展源遠(yuǎn)流長，其技術(shù)演進(jìn)和質(zhì)量發(fā)展在世屆紡織界上占有十分重要的位置[1]。伴隨著人們生活質(zhì)量的提高以及社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)紡織品的需求從只是一個(gè)簡單的功能，更多關(guān)注其安全性和衛(wèi)生、綠色環(huán)保和自然生態(tài)。在今天的人們崇尚自然、綠色消費(fèi)，紡織品安全問方面被越來越多的人的注意，紡織品對(duì)人體是否有傷害已經(jīng)成為人們除了食物，藥物，領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。紡織品是指天然纖維和化學(xué)纖維為原料，經(jīng)過紡紗，織造，染整等工藝加工或重新縫制，并采用復(fù)合技術(shù)的其他產(chǎn)品。包括服裝紡織，裝飾用紡織品，工業(yè)紡織品。衣著用紡織品包括：（1）各種服裝；（2）制作服裝用的各種紡織品而料；（3）里料、墊料、填充料、裝飾線、縫紉線等紡織輔料。裝飾用紡織品包括：（1）室內(nèi)用品--帷幔(窗簾、門簾）、餐用紡織品(餐巾、餐桌布）、家具用紡織品(布藝沙發(fā)、家具套）、室內(nèi)裝飾物(床飾、地毯）；（2）床上用品(床罩、被罩、枕套、枕巾等）；（3）戶外用品(帳篷、幽傘等）。產(chǎn)業(yè)用紡織品包括土工布、醫(yī)療衛(wèi)生用品(醫(yī)用日罩、醫(yī)用脫脂紗布、醫(yī)用脫脂棉）、婦嬰保健用品、勞保用品(手套、礦工服）等。紡織品質(zhì)量性能主要指標(biāo)有：1.粘和襯部位剝離強(qiáng)度：西服、大衣、襯衣類產(chǎn)品中，而料覆有一層無紡粘介襯或有紡粘介襯，使而料具有相應(yīng)的平挺度和回彈性，同時(shí)使消費(fèi)者在穿著和容易變形，走樣的過程中，起著“骨架”服裝的作用。同時(shí)，有必要保持襯里的粘合介質(zhì)，并保持其密合性的材料。2.起球：起球是指織物經(jīng)摩擦后起球的程度?？椢锲鹎蚝笸庥^明顯變差，自接影響美觀。3.耐磨性：是指織物抵抗磨損的程度，磨損是織物損壞的一個(gè)主要方而，它自接影響織物的耐用性[2]。4.絨毛率：是指織物表面一層幾微米長的絨毛表層中絨毛含量。在紡織品坯布加工過程中，坯布絨毛率是反映布面質(zhì)量的重要指標(biāo)，絨毛率的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、檔次、生產(chǎn)效率以及后續(xù)加工的順利進(jìn)行。因次為了保證紡織品質(zhì)量，需要對(duì)紡織品進(jìn)行絨毛率檢測。1.2選題背景及意義絨毛率是普遍存在于每件紡織品中的。在紡織品坯布加工過程中，坯布絨毛率是反映布面質(zhì)量的重要指標(biāo)，絨毛率的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、檔次、生產(chǎn)效率以及后續(xù)加工的順利進(jìn)行。為了保證紡織品的質(zhì)量，人們通過測量紡織品表面的絨毛率鑒定紡織品。因?yàn)榻q毛只有幾微米的長度十分細(xì)小，無法用一般的測量儀器鑒定，因此“自動(dòng)絨毛率測試儀設(shè)計(jì)開發(fā)”課題的提出主要是希望設(shè)計(jì)一種機(jī)械裝置，完成布面的自動(dòng)裝夾、張緊、移動(dòng)、定位功能以及儀器外觀設(shè)計(jì)；再配合CCD機(jī)器視覺系統(tǒng)，完成布面絨毛率快速、精確、客觀測定的任務(wù)。通過自動(dòng)絨毛率測試儀對(duì)紡織品的檢測，能夠更好的確定紡織品質(zhì)量的好壞，從而也能夠讓人們擁有更高質(zhì)量的紡織品。1.3國內(nèi)外發(fā)展概況1.3.1國內(nèi)研究機(jī)器視覺和計(jì)算機(jī)視覺是指物體或場景由非接觸式光學(xué)傳感器成像和圖像分析得到的信息對(duì)象或場景[3]。機(jī)器視覺的主要目的是讓計(jì)算機(jī)理解環(huán)境的視覺傳感器獲取的信息。通常需要低水平圖像處理方法來提高圖像質(zhì)量和使用高級(jí)模式識(shí)別和圖像分析方法識(shí)別圖像中的特征。研究機(jī)器視覺已近50年的歷史。然而，在過去的20年中，由于成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)也有相當(dāng)大的進(jìn)步。機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用程序?qū)ο笞兊迷絹碓蕉鄻踊?，如產(chǎn)品視覺檢測、車輛自動(dòng)導(dǎo)航、文檔自動(dòng)翻譯、認(rèn)證、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別和遙感影像分析[4]。目視檢查的產(chǎn)品是機(jī)器視覺的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，并且已經(jīng)有很多成功的應(yīng)用在這個(gè)領(lǐng)域。機(jī)器視覺檢測技術(shù)具有非接觸、在線實(shí)時(shí)、快速、適當(dāng)?shù)木?，抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)“零浪費(fèi)”的目標(biāo)生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品，滿足現(xiàn)代制造業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，在現(xiàn)實(shí)中顯示了廣闊的應(yīng)用前景。機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的機(jī)械制造工業(yè)視覺檢測系統(tǒng)基于CCD(電荷耦合）裝置，使用CCD尺寸測量技術(shù)是非常有效的非接觸檢測技術(shù)，廣泛應(yīng)用在處理各種各樣的在線檢測和高精度，高速度檢測。近年來，國內(nèi)研究成果的應(yīng)用CCD視覺檢測是重要的，比如清華大學(xué)和北京機(jī)床研究所聯(lián)合開發(fā)機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)可用于工業(yè)領(lǐng)域和發(fā)動(dòng)機(jī)連桿大小的位移檢測，使用CCD陣列訪問鏈接配置文件大小信息；天津大學(xué)使用CCD線陣列作為測量傳感器，用于在線測量透明玻璃管直徑和壁厚[5]；對(duì)線陣列CCD為核心的玻璃管尺寸的測量和控制儀器，實(shí)時(shí)監(jiān)控的玻璃管直徑和壁厚尺寸，并根據(jù)測試結(jié)果來控制生產(chǎn)過程，為了提高合格產(chǎn)品率；高精度二維位置測量[6]使用兩線陣列CCD；大小測量[7]拼接技術(shù)的線性數(shù)組疾病預(yù)防控制中心；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)大小和位置檢測等應(yīng)用CCD鋼鐵工業(yè)，制造業(yè)和其他工業(yè)領(lǐng)域。目前，在視覺檢測使用亞像素技術(shù)可以控制1-5um之間的表面尺寸的測量精度，使用自動(dòng)聚焦技術(shù)基于高程測量精度可以控制在10-20um[8]。1.3.2國外研究國外在CCD視覺檢測應(yīng)用較早，如日本的“長島出世與CCD相機(jī)檢測點(diǎn)主要方面如角，前角和后角，然后與測量和人工測量顯微鏡，高精度的結(jié)果比較，可以達(dá)到10-2度，快速，方便和易于使用的[9-10]；巴西的學(xué)者將CCD視覺檢測系統(tǒng)是用來研究剛體的[11]運(yùn)動(dòng)；美國學(xué)者應(yīng)用CCD高精度機(jī)械位移和應(yīng)變測量系統(tǒng)[12]。日本三菱電氣公司和東燃管內(nèi)表面視覺檢測系統(tǒng)聯(lián)合開發(fā)的異物沉淀引起的腐蝕和管道檢測，其分辨率可達(dá)正負(fù)0.lmm，檢查速度可達(dá)30毫米/秒[13]。機(jī)器視覺檢測技術(shù)在國外在機(jī)械制造業(yè)中的使用起步早，已經(jīng)出現(xiàn)了很多成熟的產(chǎn)品；才開始在國內(nèi)應(yīng)用，還需要國人涉獵更多的范疇。1.4課題研究的內(nèi)容“自動(dòng)絨毛率測試儀設(shè)計(jì)開發(fā)”課題的提出主要是希望設(shè)計(jì)一種機(jī)械裝置，完成布面的自動(dòng)裝夾、張緊、移動(dòng)、定位功能以及儀器外觀設(shè)計(jì)；再配合CCD機(jī)器視覺系統(tǒng)，完成布面絨毛率快速、精確、客觀測定的任務(wù)。1.5絨毛率檢測儀設(shè)計(jì)原始參數(shù)1、絨毛率檢測儀所測布匹尺寸長200mm，寬50mm。2、下導(dǎo)軌移動(dòng)的精度為±0.02mm。2絨毛檢測儀開發(fā)方案確定自動(dòng)絨毛率測試儀是基于機(jī)器視覺及圖像處理的紡布絨毛率測試儀器?？紤]其工作環(huán)境、占地等情況，自動(dòng)絨毛率測試儀屬于輕型、小型自動(dòng)化設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單緊湊總體尺寸不宜過大。因此作為被檢測的布匹尺寸也應(yīng)該比較小，同時(shí)也應(yīng)該考慮到布匹的厚度問題。其工作原理是通過對(duì)布面的自動(dòng)裝夾、張緊、移動(dòng)、定位，再配合CCD機(jī)器視覺系統(tǒng)，完成布面絨毛率快速、精確、客觀測定的任務(wù)。因此測試儀主要由CCD視覺系統(tǒng)、X-Y-Z三維移動(dòng)工作臺(tái)、自動(dòng)裝夾裝置、張緊裝置、傳送裝置和精準(zhǔn)定位裝置組成。（1）三維移動(dòng)工作臺(tái)工作臺(tái)作為所有裝置的支撐，同時(shí)將CCD視覺體統(tǒng)安裝在工作臺(tái)的Y向工作臺(tái)上，通過控制系統(tǒng)的操控，視覺系統(tǒng)可以在空間任意移動(dòng)?？紤]到CCD視覺系統(tǒng)有許多線路連接，頻繁的移動(dòng)可能導(dǎo)致檢測系統(tǒng)的損壞，因此考慮將CCD視覺系統(tǒng)固定在Y坐標(biāo)軸上不動(dòng)，通過移動(dòng)其他裝置來檢測絨毛率。（2）自動(dòng)裝夾裝置自動(dòng)裝夾裝置是將測試胚布放在傳送裝置上，裝夾裝置自動(dòng)將胚布夾住，并伴隨傳送裝置一起移動(dòng)。裝夾裝置可以采用液壓夾緊裝置或者機(jī)械夾緊裝置。（3）張緊裝置張緊裝置是通過壓力傳感器檢測被測的布條的張緊程度，目的是將胚布拉緊平鋪在傳送裝置上，便于檢測。（4）定位裝置被測胚布需要通過CCD視覺系統(tǒng)拍照測試，每一塊胚布需要被測試三組數(shù)據(jù)，因此就需要有精準(zhǔn)的定位，而定位裝置就是通過傳感器將胚布定位到需要的位置進(jìn)行測試。（5）傳送裝置傳送裝置是帶動(dòng)被測胚布移動(dòng)，達(dá)到檢測的目的。傳送裝置常用的有皮帶傳送，鏈板傳動(dòng)等，考慮到檢測部位的刀口只有0.3mm左右，采用皮帶傳送。2.1布滾卷布測量方案分析圖2-1布滾方案結(jié)構(gòu)簡圖此方案的工作原理是將被測布匹一端夾在三角布滾的一個(gè)平面上另一端平鋪在導(dǎo)軌上，通過加載重物使布匹具有一定的張力，通過旋轉(zhuǎn)布滾使布匹被卷起來的同時(shí)測量絨毛率。具體的工作過程為在三角布滾的一個(gè)平面上挖一個(gè)布寬的凹槽，將布匹嵌入凹槽中，在選擇相同尺寸的磁鐵通過吸力將布匹固定在布滾上，另一端平鋪在傳送帶上，同時(shí)在布的尾端加載重物，形成一定的張力，重物的設(shè)計(jì)選擇相同的質(zhì)量，根據(jù)布的要求可以增加和較少重物的質(zhì)量。測量的時(shí)候電機(jī)帶動(dòng)布滾的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)布滾其中一個(gè)角轉(zhuǎn)到CCD攝像頭與背景板在同一條直線的時(shí)候，CCD攝像頭就進(jìn)行一次測量，然后通過底端X-Y工作臺(tái)的橫向移動(dòng)，可以使CCD攝像頭橫向測量若干次，然后布滾接著滾動(dòng)到下一個(gè)角的位置，又可以測量若干次數(shù)據(jù)。測量結(jié)束后，電機(jī)反轉(zhuǎn)到初始位置，將布匹取下來進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)布匹的測量。2.2圓形導(dǎo)軌帶布測量方案分析圖2-2圓形導(dǎo)軌方案結(jié)構(gòu)簡圖該方案的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是：布夾與皮帶固定在一起，使用電機(jī)與皮帶輪進(jìn)行定位銷連接然后轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶與布夾一起移動(dòng)。將CCD攝像頭水平安放在兩道軌之間。背景板固定在指定位置，薄鋼板通過齒輪齒條可以上下移動(dòng)。具體的工作過程是布夾停留在如圖所示位置，將待測布匹夾在兩個(gè)布夾之間，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶輪帶動(dòng)布夾沿導(dǎo)軌方向移動(dòng)。布夾1向左移動(dòng)到背景板水平位置，此時(shí)布匹搭在背景板上，然后通過齒輪齒條的傳送，薄鋼板向下移動(dòng)到如圖位置，CCD攝像頭進(jìn)行一次測量，然后通過底端X-Y工作臺(tái)的橫向移動(dòng)，可以使CCD攝像頭橫向測量若干次，然后電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)布夾再向前移動(dòng)一定距離，CCD攝像頭進(jìn)行一次測量，通過電機(jī)的多次轉(zhuǎn)動(dòng)，使得布匹進(jìn)行多次測量。測量結(jié)束后，布夾轉(zhuǎn)到原來位置，將布匹取下來進(jìn)行第二次待測布匹的檢測。2.3雙層導(dǎo)軌帶布測量方案分析CCD攝像頭背板布夾1導(dǎo)軌板布夾2彈簧夾具架鋼板CCD攝像頭背板布夾1導(dǎo)軌板布夾2彈簧夾具架鋼板圖2-3雙層導(dǎo)軌方案圖該方案如圖2-3所示，測量布料絨毛率時(shí)將布條兩端分別夾在左右夾具上，接通電源后夾具一可在導(dǎo)軌上向下運(yùn)動(dòng)，然后沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)夾具一位置低于鋼板，在鋼板的支撐下布形成一薄棱，可為后續(xù)測量做準(zhǔn)備。在夾具一帶動(dòng)布移動(dòng)時(shí)夾具二在彈簧的作用下可使布產(chǎn)生一定預(yù)緊力，可以在彈簧處安裝壓力傳感器，控制夾具二處夾具架的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)布料達(dá)到一定預(yù)緊力時(shí)，夾具架才能在導(dǎo)軌上移動(dòng)，如此可以保證測量的準(zhǔn)確性。測量時(shí)，背板上移到指定位置，布在夾具帶動(dòng)下沿x軸運(yùn)動(dòng)，裝置除背板及CCD測量頭外可沿z軸移動(dòng)，如此可測量布任意位置絨毛率。測量完成后，背板下移讓位，兩夾具運(yùn)動(dòng)到初始位置，即可取下布料。2.4方案確定三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下：布滾卷布測量方案優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，操作方便缺點(diǎn)：設(shè)備所占空間比較大，而且由于設(shè)計(jì)的是三角布滾，形成的角度比較大，所測得數(shù)據(jù)不會(huì)很準(zhǔn)確。圓形導(dǎo)軌帶布測量方案優(yōu)點(diǎn)：檢測角度是180度，所測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，所用空間較小，操作簡單。缺點(diǎn)：設(shè)備比較復(fù)雜雙層導(dǎo)軌帶布測量方案優(yōu)點(diǎn)：檢測精度高便于操作缺點(diǎn)：設(shè)備所占空間較大由于所設(shè)計(jì)的設(shè)備主要的要求是精度高。因此，通過對(duì)三個(gè)方案的綜合分析對(duì)比，本次設(shè)計(jì)最終選用圓形導(dǎo)軌帶布測量方案。3關(guān)鍵部件的參數(shù)選擇與計(jì)算3.1電機(jī)型號(hào)選擇自動(dòng)絨毛率測試儀設(shè)計(jì)一共使用了五部電機(jī)，分別是X向移動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)被測布匹移動(dòng)的皮帶輪電機(jī)，使布匹形成被測角度的推拉電機(jī)，控制薄鋼板的電機(jī)，控制張力傳感器的電機(jī)。3.1.1X向移動(dòng)電機(jī)⑴傳動(dòng)計(jì)算按照設(shè)計(jì)方案的需求，儀器精度為±0.02mm，選用脈沖當(dāng)量為0.01mm/Hz，絲杠導(dǎo)程為4mm，又由于方案中不用減速箱，而用聯(lián)軸器直接將電動(dòng)機(jī)與絲杠連接，所以取減速比為i=1算的電機(jī)步距角：α=360iδ/Pb=0.9°⑵步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算及選型1）步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸總慣性矩的計(jì)算?？傓D(zhuǎn)動(dòng)慣量J包括轉(zhuǎn)子的慣性，滾珠絲桿的慣性和惰性的電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。Ⅰ、滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J由《數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中P134式5-28得：式中：D為絲杠公稱直徑D=30mm L為絲杠長度=有效行程+螺母長度+設(shè)計(jì)余量+兩端支撐長度（軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量）+動(dòng)力輸入連接長度（如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長度的一半+裕量）=315mm代入數(shù)據(jù)得=0.77×30×315×10=2.0×10kg.㎡Ⅱ、滾珠絲杠上一級(jí)移動(dòng)部件等折算到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由《數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中P134式5-29得： 其中M為工作臺(tái)的（包括工件）的質(zhì)量M=100kg S為絲杠螺距S=5mm代入數(shù)據(jù)，得：Ⅲ、初選常州寶馬前楊電機(jī)電器有限公司的90BYG2502型混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可知其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=所以=2.00×10+6.3×10+4×10=6.63×10N·m檢查電機(jī)軸的慣量，慣量比應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，不能太小也不能太大，即伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性取決于負(fù)載特性。為使該系統(tǒng)慣量達(dá)到較合理的配合，一般比值控制在1/4——1之間，=0.65根據(jù)公式:，可知滿足慣量匹配的要求。eq/(J3,Jd)2）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的初選。根據(jù)最大等效負(fù)荷M考慮一定的安全系數(shù)λ，取λ=2.5，最大靜轉(zhuǎn)矩步進(jìn)電機(jī)應(yīng)該滿足：N·m根據(jù)所選的電機(jī)型號(hào)參數(shù)知道，最大轉(zhuǎn)矩N·m，所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)正好滿足。圖3-1電機(jī)型號(hào)與安裝尺寸圖3-2電機(jī)接線圖3.1.2皮帶輪電機(jī)選型負(fù)載力矩的計(jì)算公式其中：為皮帶輪的傳動(dòng)效率0.9D為皮帶輪的直徑96mm考慮到種種因素，所選電機(jī)最大扭矩大于0.53，根據(jù)表格可選電機(jī)型號(hào)圖3-3電機(jī)型號(hào)圖3-4電機(jī)安裝尺寸與接線方式使布匹形成被測角度的推拉電機(jī)，控制薄鋼板的電機(jī)，控制張力傳感器的電機(jī)。圖3-5電機(jī)型號(hào)這三部電機(jī)的選擇要滿足齒條的升降能力，因?yàn)辇X條的運(yùn)動(dòng)不用特別快，而且齒條質(zhì)量不重，所以軸轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的力矩不需太多，大部分電機(jī)都能滿足，因?yàn)槔碚摲治鰺o法得到電機(jī)所需力矩的精確值，所以電機(jī)的力矩范圍只能靠估算，因此這三部電機(jī)中張力傳感器電機(jī)和薄鋼板電機(jī)可以選擇相同型號(hào)，選擇UI2457-51-28-04A型號(hào)，推拉電機(jī)選擇UI2457-41-1604A型號(hào)。本課題中選取電機(jī)型號(hào)的各個(gè)參數(shù)如圖3—5所示。3.2ccd攝像頭型號(hào)選擇考慮到設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊性，選擇如下尺寸的CCD攝像頭。654321654321圖3-6CCD攝像頭表3-1CCD攝像頭尺寸123456直徑（邊長）/mm5040383820*128*12長度/mm3070605040203.3滾珠螺旋副型號(hào)選擇3.3.1主要類型采用滾珠在螺母中內(nèi)循環(huán)方式，選擇墊片預(yù)緊方式來消除絲杠螺母副軸向的間隙3.3.2主要參數(shù)及代號(hào)1、滾珠絲杠副的主要參數(shù)①公稱直徑，數(shù)控機(jī)床常用的進(jìn)給絲杠的公稱直徑為至，但是本次設(shè)計(jì)所選用的下導(dǎo)軌上面所受力只有重力，沒有其他額外的載荷，因此不用太大，初選。②基本導(dǎo)程(螺距)，由步距角、脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)比i=1確定。2、滾珠絲杠副的標(biāo)注為了滿足設(shè)計(jì)要求，初步選擇滾珠絲杠副為SFU03204-4，導(dǎo)軌面的硬度為58~64HRC。根據(jù)資料查得其具體參數(shù)如下：表3-2滾珠絲杠副規(guī)格規(guī)格代號(hào)公稱直徑公稱導(dǎo)程滾珠直徑螺旋升角循環(huán)列數(shù)額定動(dòng)載荷額定靜載荷接觸剛度3204-43242.331.294.838513.3.3最大工作載荷滾珠絲杠上的工作載荷是指滾珠絲杠副在橫向移動(dòng)設(shè)備時(shí)滾珠絲杠軸向所受的力。采用實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算，對(duì)于三角形或綜合導(dǎo)軌式中：為工作臺(tái)縱向進(jìn)給方向載荷，為工作臺(tái)垂直進(jìn)給方向載荷，G為移動(dòng)部件的重力（N），K和分別為考慮顛覆力距影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)和導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)，對(duì)于三角形或綜合導(dǎo)軌K＝1.15，滾動(dòng)導(dǎo)軌，取。所以：3.3.4最大動(dòng)載C的計(jì)算及主要尺寸初選滾動(dòng)絲杠承受的動(dòng)載荷由公式得：式中：L為使用壽命，單位為，；為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，無沖擊取0.8~1.0，普通狀況取1.0~1.2，沖擊狀態(tài)下取1.2~2.0；為滾珠絲杠工作載荷（N）。選擇滾珠絲杠副的尺寸，滾珠絲杠副的額定動(dòng)載荷不得小于最大動(dòng)載荷C；。取，而工作臺(tái)進(jìn)給速度，則工作壽命：則因?yàn)?，所以選擇的絲杠螺母副滿足設(shè)計(jì)要求。3.3.5傳動(dòng)效率計(jì)算滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率為：其中，為絲杠螺旋升角，可由，為摩擦角，滾動(dòng)摩擦系數(shù)，摩擦角約等于。滾珠絲杠傳動(dòng)效率比較高，一般在0.8~0.9之間，我們可以看到，計(jì)算的結(jié)果滿足要求。3.3.6剛度驗(yàn)算絲杠的拉壓變形量滾珠絲杠計(jì)算滿載時(shí)拉壓變形量：其中：是在工作載荷作用下絲杠總長度的拉伸或壓縮變形量，為絲杠的工作載荷，L為滾珠絲杠在軸承支架的受力長度，，E為材料彈性模量，對(duì)于鋼材，A是按絲杠內(nèi)徑確定的截面積，，“+”指絲杠被拉伸，“-”指絲杠被壓縮。則滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量變形量與滾珠排列、螺母內(nèi)圈有關(guān)，即與滾珠總數(shù)量有關(guān)，與滾珠絲杠長度無關(guān)。有預(yù)緊時(shí)，可以使用下式計(jì)算：其中：是滾珠直徑，是滾珠總數(shù)量，Z是絲杠一圈擁有的滾珠個(gè)數(shù)，，是絲杠的公稱直徑，是預(yù)緊力，是絲杠的工作載荷查表可得，由于當(dāng)滾珠絲杠有預(yù)緊力，且預(yù)緊力為軸向工作載荷的1/3時(shí)，值可減少一半左右。滾珠絲杠副剛度的驗(yàn)算絲杠的總變形量不應(yīng)超過變形允許量。一般不大于一半的機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度指定值。根據(jù)資料查得機(jī)床的定位精度為0.023mm，。由上式可知選擇的滾珠絲杠副剛度滿足設(shè)計(jì)要求。3.3.7壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算滾珠絲杠長度確定根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式其中L由3204-04絲杠副中取L=44mm.故=300+44+104=448mm圓整=448mm滾珠絲杠一般是受到軸向力的細(xì)長桿，如果所受的軸向力過大，絲杠將會(huì)失去穩(wěn)定從而產(chǎn)生縱向屈曲，也就是失去穩(wěn)定性。失穩(wěn)時(shí)的載荷為：其中：E為絲杠材料彈性模量，對(duì)鋼，I為截面慣性矩，對(duì)絲杠圓截面，，（絲杠的支撐方式選用一端固定，一段簡支的方式）則較驗(yàn)較長的絲杠：臨界載荷與絲杠工作載荷之比稱為穩(wěn)定性安全系數(shù)，如果穩(wěn)定性安全系數(shù)大于額定的穩(wěn)定安全系數(shù)，那么滾珠絲杠就不會(huì)失去穩(wěn)定性。所以，滾珠絲杠的壓桿穩(wěn)定條件為：綜上的計(jì)算，選擇的絲杠滿足要求。3.3.8滾珠絲杠螺母副安裝連接尺寸在確定滾珠絲杠副類型及型號(hào)及進(jìn)行了傳動(dòng)效率、剛度和穩(wěn)定性校核后，還應(yīng)該考慮另外一些設(shè)計(jì)事項(xiàng)。例如：防止絲杠暴漏在外面；滾珠絲杠保持潤滑；絲杠螺母副中螺栓的安裝尺寸等。根據(jù)下表內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副可查，滾珠螺母的安裝、連接尺寸：圖3-7滾珠螺母的安裝尺寸3.4導(dǎo)軌副型號(hào)選擇3.4.1工作載荷的計(jì)算工作載荷是影響導(dǎo)軌副壽命的重要因素，本次設(shè)計(jì)的X向?qū)к壒ぷ髋_(tái)采用雙導(dǎo)軌，四個(gè)滑塊的支承方式，對(duì)于四個(gè)滑塊所承受的負(fù)載分擔(dān)到每個(gè)滑塊上承受的載荷是：其中，移動(dòng)部件重量G=1000N，外加載荷得最大工作載荷小時(shí)額定工作壽命的計(jì)算預(yù)期工作臺(tái)的工作壽命為4年，取工作時(shí)間為360天，每天工作8小時(shí)，因此得到小時(shí)額定工作壽命3.4.3根據(jù)設(shè)計(jì)壽命計(jì)算導(dǎo)軌副的距離額定壽命由公式，從而得到式中：為額定工作壽命。 n為移動(dòng)件每分鐘往復(fù)次數(shù)（4—6）取5 S為移動(dòng)件行程長度代入數(shù)據(jù)得：L=2073.6km.3.4.4根據(jù)動(dòng)載荷和距離壽命關(guān)系式計(jì)算動(dòng)載荷當(dāng)滾動(dòng)體為球時(shí)，由公式式中：——為額定動(dòng)載荷，單位是km；L——為距離工作壽命，由上式可知為2073.6kmF——為滑塊的工作載荷，由上式可知為4N——硬度系數(shù)——溫度系數(shù)——接觸系數(shù)——精度系數(shù)——載荷系數(shù)代入數(shù)據(jù)得：=1.21KN3.4.5產(chǎn)品選型根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇滾動(dòng)導(dǎo)軌，根據(jù)導(dǎo)軌生產(chǎn)商北京盛凱礫通科技的低組裝四方型直線導(dǎo)軌，查得安裝尺寸如圖3—8。圖3-8導(dǎo)軌尺寸可知額定動(dòng)載荷為14.7KN，大于1.21KN，所以滿足要求。3.5軸承型號(hào)選擇軸承的選擇主要依據(jù)軸承所受力的方向，如果軸承只受軸向力，選用推力滾子軸承或者推力軸承，只受徑向力的話，選用深溝球軸承圓柱滾子軸承或者滾針軸承。對(duì)于既受軸向力，痛還是有徑向力的軸承，一般選用圓錐滾子軸承或者角接觸球軸承。本設(shè)備一共使用了三組軸承，其中兩組安裝在皮帶輪中的軸承只收到徑向載荷，因此選用深溝球軸承，而對(duì)于下導(dǎo)軌中的一組軸承中，靠近電機(jī)的支承軸承受到軸向載荷與徑向載荷，選用角接觸球軸承，遠(yuǎn)離電機(jī)的支承軸承只受到徑向載荷，選用深溝球軸承。4測試儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1彈簧夾布機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)布夾桿布夾彈簧布夾是設(shè)備能夠完成布匹測量的第一步也是最關(guān)鍵的一步，設(shè)計(jì)布夾的時(shí)候首先要考慮的是布夾的夾緊力，如果夾緊力不夠大，布匹在移動(dòng)的過程中有可能會(huì)掉落。最初的設(shè)計(jì)思路是利用杠桿原理在運(yùn)動(dòng)的過程中使布夾頂段與設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌接觸，布夾桿比導(dǎo)軌長一定的高度，在布夾桿與導(dǎo)軌接觸的同時(shí)，布夾恰好與布板接觸，此時(shí)布匹被夾緊，隨著皮帶運(yùn)動(dòng)。夾布機(jī)構(gòu)初步設(shè)計(jì)為自動(dòng)夾布裝置。布夾桿布夾布板導(dǎo)軌布板導(dǎo)軌圖4-1導(dǎo)軌夾布機(jī)構(gòu)布夾考慮到設(shè)計(jì)的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單性，加工可行性，雖然以上設(shè)計(jì)是自動(dòng)夾布裝置，但是設(shè)備加工比較復(fù)雜，裝配比較繁瑣，而且占用空間大，不符合設(shè)計(jì)初定義的輕型、小型自動(dòng)化設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，因此將夾布機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成手動(dòng)夾布。工作的時(shí)候，用手將布桿拉開，把待測布匹平鋪在布板上，松手之后布夾在彈簧的拉力作用下夾緊布匹。布夾布板彈簧布板彈簧圖4-2彈簧夾布機(jī)構(gòu)4.2布匹傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)絨毛檢測儀設(shè)計(jì)最終確定方案為圓形導(dǎo)軌帶布檢測，可以選擇鏈條傳動(dòng)，皮帶傳送。鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)：沒有彈性滑動(dòng)平均透射比是精確的所需的張力小，軸上的負(fù)載小，可以降低軸承的摩擦損失瞬時(shí)速度和瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定時(shí)，傳輸不穩(wěn)定工作有一定的影響和噪聲它不適合應(yīng)用程序的負(fù)載變化和快速反向傳播帶傳動(dòng)的特點(diǎn)：瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定。靈活，能減緩震動(dòng)吸收，傳動(dòng)平穩(wěn)。超過額定負(fù)載，皮帶就會(huì)打滑，能夠起到保護(hù)作用。結(jié)構(gòu)簡單、成本便宜?？紤]到布匹在傳動(dòng)的過程中傳送的平穩(wěn)性以及恒定的傳動(dòng)比，同時(shí)考慮設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉問題。選用皮帶傳送。而且在皮帶上安裝兩個(gè)擋板用來帶動(dòng)夾子的移動(dòng)。擋板皮帶皮帶輪擋板皮帶皮帶輪圖4-3帶傳送機(jī)構(gòu)其中電機(jī)通過聯(lián)軸器與皮帶輪鏈接，兩個(gè)皮帶輪之間通過簡單軸連接，起到同步轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。4.3布匹張緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮到前面的布夾在運(yùn)動(dòng)到圓形導(dǎo)軌處，由于兩布夾之間的直線距離小于在直線位置的距離，所以布匹會(huì)有一部分的余量，此時(shí)在測量絨毛率的時(shí)候不沒有處于緊繃狀態(tài)所測數(shù)據(jù)會(huì)有所偏差，因此需要在布匹的上方添加張緊裝置。而奔放所設(shè)計(jì)的張緊裝置是在齒條的一段添加張力傳感器，齒條與通過電機(jī)的齒輪嚙合，傳感器根據(jù)布匹的張緊狀態(tài)通過控制器傳出的數(shù)據(jù)使電機(jī)進(jìn)行正向或者反向轉(zhuǎn)動(dòng)增加或者減少布匹的張力。電機(jī)齒輪齒條壓力傳感器電機(jī)齒輪齒條壓力傳感器圖4-4張力傳感裝置圖4-5張力裝置在設(shè)備中的位置4.4待測布匹角度成形機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)絨毛率測試儀的檢測原理是通過CCD攝像頭對(duì)布匹的一條邊進(jìn)行拍照，攝像頭對(duì)應(yīng)著背景板，本方案的設(shè)計(jì)中在布夾移動(dòng)到固定的圓形導(dǎo)軌的位置，被測布匹會(huì)搭在背景板上，但是無法形成180度的角度，因此無法進(jìn)行測量，而待測布匹角度成形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)完美的解決了這個(gè)問題。布匹到達(dá)指定位置后，薄鋼板會(huì)通過齒輪齒條的傳動(dòng)下降到指定位置進(jìn)行測量。圖4-6薄鋼板成形機(jī)構(gòu)4.5背板移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推拉絲杠推拉板作為絨毛率測試儀能夠成功檢測的前提，背板移動(dòng)機(jī)構(gòu)是必不可少的一部分。當(dāng)角度成形機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到指定位置后，待測布匹只有一端符合檢測要求，另一側(cè)因?yàn)闆]有達(dá)到垂直的效果，導(dǎo)致所測結(jié)果會(huì)有所偏差，而添加背板移動(dòng)機(jī)構(gòu)則輕松解決該問題?？紤]到設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊性，選擇絲杠螺母的連接方式使推拉板前后移動(dòng)。推拉絲杠推拉板圖4-7背板移動(dòng)機(jī)構(gòu)4.6布夾橫向移動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)測試要求，檢測布匹絨毛率的時(shí)候需要縱向測試若干次，同時(shí)橫向測試若干次。解決縱向測試可以通過皮帶輪的傳送進(jìn)行，而橫向測試就無法進(jìn)行。最初的設(shè)計(jì)是將CCD攝像頭豎直放置在被測區(qū)域上方，但是考慮到CCD攝像頭的長度問題，所占空間比較大，因此將CCD攝像頭平躺在兩導(dǎo)軌之間。因?yàn)镃CD攝像頭尾端連接的線路比較復(fù)雜，如果選擇左右移動(dòng)CCD攝像頭，可能會(huì)造成攝像頭線路短路等一系列問題，綜上考慮，將CCD攝像頭固定不動(dòng)，通過橫向移動(dòng)整個(gè)導(dǎo)軌裝置，使布匹進(jìn)行橫向移動(dòng)進(jìn)而測量同一直線上不同位置的絨毛率數(shù)據(jù)。橫向移動(dòng)裝置采用XY工作臺(tái)原理，只采用X向工作臺(tái)，整個(gè)導(dǎo)軌設(shè)備利用絲杠螺母副進(jìn)行橫向移動(dòng)。圖4-8下導(dǎo)軌5測試儀零部件裝配、渲染、運(yùn)動(dòng)仿真5.1零部件材質(zhì)燈光渲染渲染是通過燈光與材質(zhì)互相作用產(chǎn)生的畫面，再進(jìn)行三維設(shè)計(jì)的時(shí)候，最后的步驟就是渲染，通過渲染是使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)成相同的視覺效果。本次設(shè)計(jì)中的絨毛率測試儀一共由三部分組成，有下導(dǎo)軌，底板支撐，圓形導(dǎo)軌以及電機(jī)支撐組成。創(chuàng)建下導(dǎo)軌材質(zhì)燈光渲染步驟為：單擊命令群組中的【渲染】按鈕，打開渲染界面，在如圖所示的命令群組中選擇要進(jìn)行的操作。圖5-1渲染窗口單擊【場景】進(jìn)行配置模型渲染設(shè)置并應(yīng)用光、房間外觀和環(huán)境效果。圖5-2場景窗口經(jīng)過場景與外觀庫等命令的操作最終形成的下導(dǎo)軌渲染的結(jié)果圖5-3下導(dǎo)軌渲染圖其他部分的燈光渲染和下導(dǎo)軌操作過程相同。圖5-4導(dǎo)軌渲染圖圖5-5導(dǎo)軌渲染圖圖5-6支撐板渲染圖5.2整機(jī)材質(zhì)及渲染整機(jī)材質(zhì)渲染是指將各部分零部件靜態(tài)裝配完成，通過【場景】進(jìn)行配置模型渲染設(shè)置并應(yīng)用光、房間外觀和環(huán)境效果。圖5-7整機(jī)渲染圖5.3整機(jī)三維動(dòng)態(tài)序列裝配爆炸圖就是將三維裝配圖拆解成單個(gè)的零件，這樣可以更好的反映出各個(gè)裝配體中的單一零件在子裝配和總裝配體中的約束及裝配關(guān)系，同時(shí)便于觀察設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組裝的先后順序。爆炸圖創(chuàng)建步驟單擊命令群組中的【管理視圖】，體統(tǒng)彈出視圖管理器對(duì)話框。圖5-8管理視圖圖5-9視覺管理器選擇分解命令，單擊新建創(chuàng)建一個(gè)新的區(qū)域“baozhatu”按鼠標(biāo)中鍵確定，單擊【關(guān)閉】。單擊【編輯位置】命令，圖5-10編輯命令彈出如下對(duì)話框圖5-11分解工具命令接下來就是將各個(gè)零件依次拖動(dòng)到合適的位置。圖5-12整機(jī)爆炸圖圖5-13導(dǎo)軌爆炸圖圖5-14下導(dǎo)軌爆炸圖圖5-15底板爆炸圖5.4圖解整機(jī)工作原理自動(dòng)絨毛率測試儀的工作原理是布夾停在初始位置將待測布匹手工夾在布夾兩側(cè)，然后接通電源，皮帶輪電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而皮帶旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槠习惭b擋板，因此布夾跟隨皮帶一塊移動(dòng)。當(dāng)布夾移動(dòng)到位置1時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐板上的薄鋼板通過齒輪齒條傳動(dòng)下降到指定位置，推拉板通過絲杠螺母副傳送到指定位置，使被測布匹形成180度的被測角度，然后張力傳感器通過齒輪齒條傳動(dòng)下降合適的位置，使布匹具有一定的張力，然后CCD攝像頭進(jìn)行測量數(shù)據(jù)。測量之后，通過底板下側(cè)的X導(dǎo)軌工作臺(tái)橫向移動(dòng)一定的距離進(jìn)行第二次測量。采用相同的方式測量3至4次。之后薄鋼板，推拉板，和張力傳感器回到初始位置，皮帶輪電機(jī)帶動(dòng)布夾繼續(xù)移動(dòng)一定距離，重復(fù)以上相同步驟對(duì)布匹進(jìn)行多次測量。測量完之后皮帶帶著布夾通過圓形導(dǎo)軌轉(zhuǎn)到上布位置，這時(shí)，一次系統(tǒng)的測量完成。將布匹取出，放上另一條待測布匹進(jìn)行測量。位置1位置1張力傳感器薄鋼板張力傳感器薄鋼板圖5-16整機(jī)工作原理5.5機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真在Creo2.0中，打開需要做運(yùn)動(dòng)仿真的裝配圖，然后單擊【應(yīng)用程序】中的“機(jī)構(gòu)”選項(xiàng)，進(jìn)入該裝配圖中模塊環(huán)境設(shè)計(jì)。圖5-17應(yīng)用程序命令運(yùn)動(dòng)仿真可以使設(shè)計(jì)的靜態(tài)三維圖以運(yùn)動(dòng)的形式展現(xiàn)在人們面前，可以讓人們更清楚地了解設(shè)備的工作原理，運(yùn)動(dòng)過程，運(yùn)動(dòng)方式。為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真的效果，在裝配零部件的時(shí)候必須有多個(gè)過程的相互配合，其中包括連接的創(chuàng)建，伺服電機(jī)的創(chuàng)建，運(yùn)動(dòng)環(huán)境的創(chuàng)建，制度分析，測量。5.5.1創(chuàng)建連接方式1.連接類型在裝配環(huán)境中，選擇連接類型創(chuàng)建一個(gè)連接的機(jī)制，它是一個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)的重要組成部分，它直接影響到運(yùn)動(dòng)模擬操作設(shè)置影響。連接就是元件與元件、元件與組件通過一定的約束集裝配在一起，并限制兩者的自由度，進(jìn)行連接操作是建立該設(shè)備運(yùn)動(dòng)仿真的必要條件。2.仿真“連接”選擇Creo中提供了齒輪、凸輪、3D接觸和帶四種連接方式，根據(jù)裝配組件中各零件的約束關(guān)系，選擇合適的連接，這次設(shè)計(jì)主要是齒輪與齒條之間的傳動(dòng)。單擊【齒輪】命令出現(xiàn)如下對(duì)話框，分別選擇齒輪和齒條的運(yùn)動(dòng)軸，并定義兩個(gè)齒輪間的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。單擊【拖動(dòng)元件】，把零件拖至仿真運(yùn)動(dòng)最原始的狀態(tài)，拍照，作為后面機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)的初始位置。圖5-18齒輪副定義5.5.2創(chuàng)建伺服電機(jī)單擊【伺服電動(dòng)機(jī)】，進(jìn)入伺服電機(jī)定義對(duì)話框進(jìn)入對(duì)話框中選擇需要的操作。首先與電機(jī)裝配的齒輪連接應(yīng)該是選擇銷釘連接，這樣通過設(shè)置就可以是齒輪通過電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)。圖5-19伺服電機(jī)命令選擇【輪廓】選項(xiàng)卡，可以確定電機(jī)的位置，速度加速度的變化。圖5-20伺服電機(jī)定義5.5.3創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)環(huán)境根據(jù)選項(xiàng)中的彈簧，重力，質(zhì)量屬性等設(shè)置，來模擬不同狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)仿真情況。圖5-21【機(jī)構(gòu)】命令5.5.4運(yùn)動(dòng)分析與測量單擊【機(jī)構(gòu)分析】進(jìn)入“分析定義”對(duì)話框，通過選擇不同的類型可以使設(shè)備進(jìn)行不同的運(yùn)動(dòng)?？梢詮倪@些運(yùn)動(dòng)中選擇我們需要進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。在“初始配置”中，點(diǎn)擊“Snapshot”，選擇之前定義的快照，點(diǎn)擊“運(yùn)行”，可以看出機(jī)構(gòu)的仿真動(dòng)畫。圖5-22分析定義測量→新建位置、速度、加速度等類型并選擇點(diǎn)或運(yùn)動(dòng)軸→單擊結(jié)果集，出現(xiàn)結(jié)果參數(shù)→選擇各個(gè)測量，分別繪制測量圖形打勾→點(diǎn)擊左上角→出現(xiàn)結(jié)果圖形.圖5-23測量定義圖5-24測量結(jié)果運(yùn)動(dòng)仿真示意圖如下圖圖5-25運(yùn)動(dòng)仿真示意圖結(jié)束語在學(xué)校、院系領(lǐng)導(dǎo)的安排下，我們進(jìn)行了為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這也是我們大學(xué)生涯里的最后一次設(shè)計(jì)，看這三個(gè)月來所做的緊張而有序的設(shè)計(jì)工作，禁不住生出很多感想，也就有一種總結(jié)的沖動(dòng)。在這段時(shí)間里，有歡笑的時(shí)刻，也有愁眉不展的時(shí)刻。我永遠(yuǎn)也不會(huì)忘記我們小組的成員熱烈討論設(shè)計(jì)方案，相互幫助的情形。更不會(huì)忘記指導(dǎo)老師楊老師看每個(gè)同學(xué)畫的圖時(shí)那認(rèn)真仔細(xì)的模樣和她的諄諄教誨。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)四年所學(xué)專業(yè)技能的全面考驗(yàn)，不僅涉及的知識(shí)面廣，難度也比課程設(shè)計(jì)的大。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我掌握了很多以前不了解的專業(yè)知識(shí)，還讓我懂得了很多做人做事的道理。這次畢業(yè)使我更進(jìn)一步了解了機(jī)械這個(gè)專業(yè)，使我更明確了實(shí)際中檢測機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路和方法。從最初的方案構(gòu)思，到后來的電機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)件的選型，再到后面的各個(gè)零部件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，到最后的裝配，這進(jìn)行的每一步都讓我學(xué)會(huì)了很多東西。剛開始時(shí)以為很簡單，因?yàn)橐郧皩W(xué)過這些東西，可做起來以后才發(fā)現(xiàn)遇到的問題很多，比如方案