五軸拋光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本科論文目錄TOC\o"1-3"\h\u5807摘要 I1829Abstract II1142引言 1227441五軸拋光機(jī) 234251.1拋光技術(shù)發(fā)展概述 2221871.2拋光設(shè)備的發(fā)展 246841.3主要研究?jī)?nèi)容 8297841.4設(shè)計(jì)成果部分 9156381.5本章小結(jié) 10197552五軸拋光機(jī)整體設(shè)計(jì)方案 11310282.1整機(jī)結(jié)構(gòu)及功能概述 11201432.2機(jī)床主要技術(shù)參數(shù) 12138692.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13107092.3.1電機(jī)的選擇 13273062.3.2滾珠絲杠的選擇 13179692.3.3機(jī)床主電路的設(shè)計(jì) 19177202.3.4機(jī)床控制電路設(shè)計(jì) 2041622.4本章小結(jié) 2281793五軸拋光機(jī)建模及圖紙 237413.1三維建模 23140003.2總裝模型 2734183.3本章小結(jié) 2823401結(jié)論 2917035參考文獻(xiàn) 31744致謝 34摘要中國(guó)的拋光技術(shù)在21世紀(jì)日漸成熟，伴隨著科學(xué)的逐步發(fā)展，用于軍事領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)等高科技產(chǎn)品領(lǐng)域的特殊材料需求表面質(zhì)量越來越高，對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懸苍絹碓酱?。目前來看?guó)內(nèi)拋光技術(shù)正在逐步發(fā)展壯大，在裝備制造業(yè)方面拋光技術(shù)略有欠缺，在拋光技術(shù)起步初期國(guó)內(nèi)主要采用人工打磨，這種拋光方法速度慢、工期長(zhǎng)、效率低、生產(chǎn)精度差異大，無法保證產(chǎn)品的拋光質(zhì)量。在市場(chǎng)需求下，國(guó)內(nèi)的各大企業(yè)開始不斷的深入研究拋光原理、升級(jí)拋光技術(shù)、提高拋光質(zhì)量來滿足市場(chǎng)的需求?，F(xiàn)在看世界上應(yīng)用最廣泛的研磨拋光技術(shù)應(yīng)該是機(jī)械拋光，機(jī)械拋光速度快、效率高、拋光質(zhì)量穩(wěn)定、精度高。本文研發(fā)設(shè)計(jì)的五軸拋光機(jī)具有拋光數(shù)控操縱系統(tǒng)和夾持裝置，使拋光工件在數(shù)控系統(tǒng)的控制下拋光質(zhì)量更加穩(wěn)定和精確，同時(shí)也能確保操作過程中操作人員的安全，可完全替代手工拋光作業(yè)。本文設(shè)計(jì)的五軸拋光機(jī)采用了五軸聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)，由三個(gè)直線進(jìn)給軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸組成，針對(duì)拋光工件不同的外型、細(xì)節(jié)和工件加工對(duì)工藝的特殊要求，來確定機(jī)床的三個(gè)進(jìn)給軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)軌跡，并對(duì)干涉軌跡進(jìn)行規(guī)劃，合理的選擇最佳拋光軌跡，編寫數(shù)控拋光程序進(jìn)行拋光。最終通過機(jī)床實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證整機(jī)性能，完成設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：拋光機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；五軸聯(lián)動(dòng)；軸

AbstractChinesepolishingtechnologyismaturinginthe21stcentury.Withthegradualdevelopmentofscience,thesurfacequalityofspecialmaterialsusedinthefieldsofmilitary,aerospace,computersandotherhigh-techproductsisgettinghigherandhigher,andtheimpactonpeople'sdailylifeisalsoincreasing.Atpresent,domesticpolishingtechnologyisgraduallydevelopingandgrowing,andpolishingtechnologyisslightlydeficientinequipmentmanufacturingindustry.Attheinitialstageofthepolishingtechnology,Chinamainlyusedmanualpolishing.Thispolishingmethodhasaslowspeed,alongconstructionperiod,lowefficiency,andalargedifferenceinproductionaccuracy,whichcannotguaranteethepolishingqualityoftheproduct.Underthemarketdemand,majordomesticenterpriseshavebeguntodeeplystudypolishingmechanism,innovatepolishingtechnologyandimprovepolishingqualitytomeetthemarketdemand.Atpresent,themostwidelyusedgrindingandpolishingtechnologyintheworldshouldbemechanicalpolishing.Mechanicalpolishinghasfastspeed,highefficiency,stablepolishingqualityandhighprecision.Thefive-axispolishingmachinedevelopedanddesignedinthispaperhasapolishingnumericalcontroloperationsystemandaclampingdevice,sothatthepolishingqualityofthepolishedworkpieceismorestableandaccurateunderthecontrolofthenumericalcontrolsystem.Atthesametime,itcanalsoensurethesafetyofoperatorsintheoperationprocess.Itcancompletelyreplacemanualpolishingoperation.Thefive-axispolishingmachinedesignedinthispaperadoptsafive-axislinkagedesign,whichconsistsofthreelinearfeedshaftsandtworotatingshafts.Accordingtothedifferentshapesanddetailsofpolishedworkpiecesandthespecialrequirementsofworkpieceprocessingontheprocess,themotiontrajectoriesofthethreefeedshaftsandthetworotatingshaftsofthemachinetoolaredetermined,theinterferencetrajectoriesareplanned,thebestpolishingtrajectoryisreasonablyselected,andthenumericalcontrolpolishingprogramiswrittenforpolishing.Finally,throughthemachinetoolexperiment,theperformanceofthewholemachineisverifiedandthedesignschemeiscompleted.Keywords:polishingmachine；structuredesign；five-axislinkage；shaft引言隨著社會(huì)的逐步發(fā)展金屬材料應(yīng)用廣泛，人類的生活也與金屬密切相關(guān)，現(xiàn)如今金屬材料在我們?nèi)粘Ｉ詈蛯W(xué)習(xí)中隨處可見，第一，因?yàn)榻饘俨牧献陨戆浅４蟮目勺儩摿?，現(xiàn)如今加工技術(shù)發(fā)展迅猛，金屬材料也就隨著加工技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新被不斷地修飾，從而金屬材料所表現(xiàn)出來的形式也就各種各樣，第二，金屬材料的特點(diǎn)有很多，比如它的沖擊韌性、金屬美觀性、可塑性和可再利用性，這些金屬特性使金屬材料的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)也符合當(dāng)下時(shí)代的節(jié)約環(huán)保的發(fā)展理念，并且金屬材料在日常生活中可以回收利用，達(dá)到零污染的效果。如今的金屬材料已經(jīng)從礦石中提取的單一成分逐漸的演變出具有多種金屬材料混合的合金金屬?，F(xiàn)在人們生活學(xué)習(xí)中總是會(huì)用到的電子通信設(shè)備，手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品都具有金屬外殼。還有人們?nèi)粘Ｉ钪兴{駛的汽車也采用了高強(qiáng)度金屬外殼。金屬材料應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛，在生活中的各個(gè)方面都影響著新時(shí)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。金屬礦石從被開采出來，再經(jīng)過提煉金屬，然后加工成型投入市場(chǎng)銷售，在這過程中金屬材料需要經(jīng)過很多步的工藝過程。在機(jī)械加工這一環(huán)節(jié)可細(xì)分為五大類:鉆削、車削與鏜孔、銑削、磨削和牛頭刨法。從目前的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售情況來看，金屬材料被大量的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，所表現(xiàn)出來的形式也就各式各樣，但我國(guó)現(xiàn)有的機(jī)械裝備和工業(yè)自動(dòng)化功能較為落后，當(dāng)下時(shí)代人工拋光已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的需求[1-3]。尤其是在研磨拋光這一工藝環(huán)節(jié)，現(xiàn)在日常生活中不斷的涌現(xiàn)出各種新生事物，人們對(duì)這些新生事物的要求也越來越高，并且很多電子產(chǎn)品更新?lián)Q代比其他產(chǎn)品要快很多，比如手機(jī)、電腦之類的。但目前國(guó)內(nèi)有些地方對(duì)于簡(jiǎn)單機(jī)械零件依然采用手工拋光，人工手動(dòng)拋光雖然成本不高，但是加工速度慢、生產(chǎn)效率低、工期長(zhǎng)等，整個(gè)產(chǎn)品的加工過程中拋光工序所占比例很大，如果在拋光這一工序進(jìn)度緩慢，后續(xù)的工作都會(huì)延緩，就會(huì)嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益[4,5]。而且工件質(zhì)量也無法保證，精度也會(huì)存在差異。1五軸拋光機(jī)1.1拋光技術(shù)發(fā)展概述拋光加工技術(shù)就是利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)作用，消除工件表面劃痕，降低工件表面粗糙度，以獲得光亮、平整表面的加工方法[6]。在二十世紀(jì)國(guó)內(nèi)的拋光技術(shù)發(fā)展非常緩慢，直到二十世紀(jì)末國(guó)內(nèi)各大高校逐漸開始對(duì)化學(xué)及電化學(xué)拋光技術(shù)進(jìn)行深入研究[7]。其中大連理工大學(xué)在電化學(xué)機(jī)械拋光加工和脈沖電化學(xué)機(jī)械拋光加工方向，不斷深入研究光整加工技術(shù)[9]，取得了顯著成效，獲得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。更多的的企業(yè)和研究中心通過計(jì)算機(jī)建立數(shù)學(xué)仿真模型進(jìn)行分析，不僅能夠減少產(chǎn)品的研發(fā)周期[8]，降低研發(fā)成本，產(chǎn)品的質(zhì)量也能得到顯著提升。近些年，我國(guó)裝備制造業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化水平都有很大提高，尤其是裝備制造技術(shù)不斷創(chuàng)新，這就從很多方面促進(jìn)拋光技術(shù)走向成熟。拋光機(jī)的核心器件是“磨盤”。所以拋光機(jī)的磨盤材料要求就很苛刻，因?yàn)閽伖獯蚰ミ^程中溫度很高，所以就對(duì)磨盤材料的選擇有很高的要求，要求材料的熱膨脹系數(shù)很低。我們國(guó)家研發(fā)的“二氧化鈰微球粒度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及其制備技術(shù)”已經(jīng)有了很好的成效，這項(xiàng)研發(fā)解決了國(guó)內(nèi)拋光技術(shù)的重大難題，也補(bǔ)充了國(guó)內(nèi)精密拋光“磨盤”領(lǐng)域的空缺。1.2拋光設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)朝著高科技方向發(fā)展，隨著自動(dòng)化設(shè)備的不斷發(fā)展應(yīng)用，自動(dòng)化的拋光設(shè)備也隨著時(shí)代潮流應(yīng)運(yùn)而生，拋光技術(shù)也得到了成熟的應(yīng)用，逐漸滿足市場(chǎng)需求[9]。對(duì)于拋光加工設(shè)備，國(guó)內(nèi)外主要以普通拋光機(jī)床和拋光機(jī)器人為主，但目前國(guó)內(nèi)有些地方對(duì)于簡(jiǎn)單機(jī)械零件依然采用手工拋光。下圖為手工拋光與自動(dòng)化設(shè)備拋光對(duì)比示意圖。圖1.1手動(dòng)拋光與機(jī)械設(shè)備拋光世界上第一臺(tái)數(shù)控拋光機(jī)是有西班牙麥伯薩公司制造，西班牙麥伯薩公司是一家世界領(lǐng)先的自動(dòng)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和制造公司，專門生產(chǎn)用于金屬和其他材質(zhì)表面處理的設(shè)備[10]。麥伯薩已將技術(shù)和適應(yīng)能力成功融合為一體，以應(yīng)對(duì)顧客的特定要求，不斷提供先進(jìn)的拋磨技術(shù)并在世界許多國(guó)家擁有客戶[11,12]。麥伯薩公司對(duì)設(shè)備的可靠性和自身的技術(shù)水準(zhǔn)要求極高，盡最大的努力去滿足客戶的需求，這樣就使麥伯薩公司在客戶滿意度方面遠(yuǎn)超其他企業(yè)。麥伯薩公司起初是做金屬材料家居拋光的，由于在拋光領(lǐng)域發(fā)展較好，逐漸將拋光業(yè)務(wù)拓展到機(jī)械零部件、汽車零件、手表內(nèi)部配件等領(lǐng)域。麥伯薩公司堅(jiān)持創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，不斷將公司在拋光加工領(lǐng)域地位提高[15]。圖1.2為麥伯薩公司研制的汽車行業(yè)鋁車輪轂拋光設(shè)備。圖1.3為拋光后的輪轂。圖1.2西班牙麥伯薩拋光設(shè)備圖1.3拋光后的輪轂德國(guó)呂瑟公司是全世界著名的拋光及去毛刺機(jī)的生產(chǎn)商之一，呂瑟公司能夠?yàn)榭蛻籼峁┮涣?、高質(zhì)量的表面精加工設(shè)備，擁有多種自動(dòng)化成套設(shè)備包括表面超精加工以及小型加工單元等應(yīng)有盡有[13]。德國(guó)呂瑟公司的砂帶精磨拋光機(jī)利用精磨帶或拋光輪工作，對(duì)拋光件進(jìn)行刷盤、去毛刺、精磨拋光的處理。設(shè)備擁有四個(gè)刷盤，能同時(shí)進(jìn)行工作，可以更有效的提高工作效率，同時(shí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，那么它的磨損補(bǔ)償也能夠有效的提高設(shè)備的可操作性。下圖1.4精磨拋光過的零件，1.5是呂瑟公司的砂帶精磨拋光機(jī)。圖1.4精磨拋光過的工件圖1.5砂帶精磨拋光機(jī)德國(guó)呂瑟公司還擁有軋輥精磨和定心精磨設(shè)備，滾動(dòng)精磨設(shè)備通過驅(qū)動(dòng)輥來帶動(dòng)工件，但定心精磨設(shè)備是通過磨床兩端頂尖和抓盤對(duì)工件進(jìn)行定心和旋轉(zhuǎn)，機(jī)床的尾座間的擰緊力可以進(jìn)行調(diào)整，來固定不同工件[14]，滾動(dòng)精磨設(shè)備配備有輥床，能夠快捷地進(jìn)行工件的上下料，無需對(duì)工件進(jìn)行定心操作。這兩種設(shè)備的精磨頭都可沿工件橫向移動(dòng)。下圖1.6是軋輥精磨和定心精磨設(shè)備。圖1.6德國(guó)呂瑟軋輥精磨和定心精磨設(shè)備目前國(guó)內(nèi)很多企業(yè)都在研發(fā)拋光機(jī)械設(shè)備，但都還在初步發(fā)展階段，沈陽新松機(jī)器人公司與沈陽自動(dòng)化研究所達(dá)成合作，雙方?jīng)Q定對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，新松機(jī)器人公司會(huì)根據(jù)客戶要求，基于自主研發(fā)系統(tǒng)會(huì)提供一套安全、高效的設(shè)計(jì)方案[15]。沈陽新松機(jī)器人研究院研究了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的拋光系統(tǒng)，這套系統(tǒng)被命名為“研磨拋光機(jī)器人系統(tǒng)”[16]，這套研磨拋光機(jī)器人系統(tǒng)可以用于汽車零部件、葉片和機(jī)械設(shè)備零件等各種金屬零件的加工拋光作業(yè)，有非常好的發(fā)展前景[17]。由研磨拋光機(jī)器人系統(tǒng)支撐的拋光機(jī)器人在運(yùn)行過程中，首先對(duì)拋光工件進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算厚度，然后進(jìn)一步選擇合適的加工方法，輸入正確的加工指令，最后完成拋光作業(yè)[18]。因?yàn)樵趻伖膺^程中采用了智能傳感器技術(shù)，所以在加工過程中保證了工件的安全生產(chǎn)，避免發(fā)生意外，一定程度上增加了安全系數(shù)。因?yàn)闄C(jī)器人采用多維度加工方法，所以能夠加工各種形狀、各種規(guī)格的零件[19]。下圖1.7為新松機(jī)器人車間，圖1.8為新松研磨拋光機(jī)器人。圖1.7新松機(jī)器人車間圖1.8新松拋光機(jī)器人總體來看新松機(jī)器人在國(guó)內(nèi)人工智能以及專業(yè)設(shè)備方面取得了很大成就，同時(shí)也處在領(lǐng)先地位。1.3主要研究?jī)?nèi)容本課題主要針對(duì)目前國(guó)內(nèi)拋光行業(yè)發(fā)展緩慢，部分地區(qū)依然采用人工拋光的現(xiàn)狀。設(shè)計(jì)了一臺(tái)五軸拋光機(jī)，這臺(tái)拋光機(jī)擁有三個(gè)直線軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸，能夠多角度對(duì)不同形狀零件進(jìn)行精密拋光，很大程度上解決了生產(chǎn)效率低的問題，同時(shí)也使拋光質(zhì)量更加穩(wěn)定。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：1.針對(duì)工件的外型尺寸和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析拋光機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式，確定拋光機(jī)為五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，分別包含三個(gè)直線軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸。2.設(shè)計(jì)拋光機(jī)主要元件的型號(hào)及尺寸，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)五軸拋光機(jī)中滑軌、滑塊、絲杠、電機(jī)座尺寸及校核。3.選擇拋光機(jī)電機(jī)型號(hào)，針對(duì)拋光件的特點(diǎn)，結(jié)合拋光機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式，確定使拋光機(jī)正常驅(qū)動(dòng)的電機(jī)型號(hào)。4.五軸拋光機(jī)圖紙繪制，根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸使用Solidworks和CAD進(jìn)行三維建模和二維圖紙的繪制。1.4設(shè)計(jì)成果部分本次設(shè)計(jì)全程采用Solidworks軟件進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)并且運(yùn)用CAD軟件對(duì)二維圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中采用Solidworks軟件進(jìn)行三維建模和整體裝配，Solidworks軟件在三維建模的處理上擁有較好的處理方式，可以通過多種途徑進(jìn)行三維建模，還可以利用其自身強(qiáng)大而豐富的標(biāo)準(zhǔn)件庫實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，Solidworks還可以進(jìn)行工程圖輸出，可以將設(shè)計(jì)好的三維模型轉(zhuǎn)化成二維圖紙，最終采用CAD軟件對(duì)輸出的二維圖進(jìn)行修改，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，采用三維和二維并用的設(shè)計(jì)方式，保證的設(shè)計(jì)產(chǎn)品的真實(shí)性和可靠性。本次設(shè)計(jì)成果包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書：1份；五軸拋光機(jī)的零件三維造型及裝配模型，電子文件，一套；五軸拋光機(jī)的所有非標(biāo)零件圖（標(biāo)準(zhǔn)CAD圖電子文件）電子文件一套；相對(duì)復(fù)雜的非標(biāo)零件打印圖紙：3張；五軸拋光機(jī)裝配圖打印圖紙：1張；五軸拋光機(jī)實(shí)物模型：1件。1.5本章小結(jié)本章主要闡述了拋光技術(shù)的發(fā)展以及拋光設(shè)備的逐漸健全，結(jié)合工件精加工需求，擬定三個(gè)直線進(jìn)給軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸，設(shè)計(jì)五軸聯(lián)動(dòng)拋光機(jī)，并規(guī)劃本次設(shè)計(jì)的預(yù)期設(shè)計(jì)成果。2五軸拋光機(jī)整體設(shè)計(jì)方案2.1整機(jī)結(jié)構(gòu)及功能概述本文設(shè)計(jì)的五軸拋光機(jī)（如圖2.1所示）工作時(shí)主要傳動(dòng)為電機(jī)啟動(dòng)帶動(dòng)三個(gè)直線軸和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，三個(gè)直線軸分別控制三個(gè)不同方向分別為X、Y、Z,實(shí)現(xiàn)工件的精準(zhǔn)定位，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸分別控制拋光工件和砂輪的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)精密拋光，以此來實(shí)現(xiàn)工作要求。圖2.1五軸拋光機(jī)簡(jiǎn)圖拋光機(jī)機(jī)床在安裝的時(shí)候，要確保各部分結(jié)構(gòu)安裝精度準(zhǔn)確，才能更好的達(dá)到預(yù)期加工要求。機(jī)床的X軸與底座通過螺栓固定連接，并且通過定位銷精準(zhǔn)定位，在整體裝配的過程中要進(jìn)行精確測(cè)量控制誤差[20,21]。電機(jī)通過聯(lián)軸器連接滾珠絲杠，電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滾珠絲杠上的螺母副就會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，控制工作臺(tái)沿X方向的直線進(jìn)給。圖2.2給出了X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其它直線軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)均與此類似。圖2.2拋光機(jī)X軸運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖2.2機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)拋光機(jī)主要是對(duì)金屬工件表面進(jìn)行拋光加工，對(duì)工件表面的定位要求很高，也要保證拋光加工的精度。綜合考慮多種情況設(shè)計(jì)工件尺寸及技術(shù)參數(shù)如下表2.1。表2.1機(jī)床尺寸及技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)部分技術(shù)參數(shù)拋光機(jī)主體結(jié)構(gòu)拋光機(jī)外形尺寸電機(jī)功率直線軸有效行程回轉(zhuǎn)軸角度范圍直線軸重復(fù)定位精度五軸聯(lián)動(dòng)（X、Y、Z、A、C軸）1.6m×1.5m×2.0mX軸：0.4kwY軸：0.4kwZ軸：0.4kwA軸：0.4kwC軸：0.4kw主軸：4kwX軸：500mmY軸：410mmZ軸：400mmA軸：-30°—+120°C軸：±360°0.02mm2.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1電機(jī)的選擇工作條件：

（1）室內(nèi)工作，噪聲小；

（2）電機(jī)每天工做12小時(shí)，每年工作300天；

（3）三相交流（220v/380v）電源；

（4）大批量生產(chǎn)，輸送速度誤差低于4%；滿足整個(gè)機(jī)器的傳動(dòng)效率和減小主要部件磨損降低整機(jī)的噪音和增加機(jī)器的平穩(wěn)型保障操作人員的安全[22]。將五軸拋光機(jī)電機(jī)型號(hào)定為異步電動(dòng)機(jī)YB-132S-4，電動(dòng)機(jī)的主功率為4.4KW,選取拋光機(jī)電機(jī)的超載系數(shù)為K=1.1,（2-1）具體參數(shù)如表2.2所示表2.2電動(dòng)機(jī)參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)同步轉(zhuǎn)速YB-132S-44KW1440r/min4級(jí)1500r/minY系列電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)性能優(yōu)良、體積小、重量輕、維護(hù)方便、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，所選的YB-132S-4電動(dòng)機(jī)符合設(shè)計(jì)要求。2.3.2滾珠絲杠的選擇各個(gè)軸都采用日本進(jìn)口的THK滾珠絲杠，日本進(jìn)口的THK滾珠絲杠的導(dǎo)程精度標(biāo)準(zhǔn)遵循JIS規(guī)格[23]，為了確保機(jī)床能夠有校準(zhǔn)的定位精度以及直線行走精度，我們選擇的滾珠絲杠型號(hào)為C5[24,25].依據(jù)THK絲杠的軸徑與導(dǎo)程配合表如圖2.3設(shè)定滾珠絲杠外徑尺寸為20mm，導(dǎo)程為10mm。圖2.3THK滾珠絲杠軸徑與導(dǎo)程組合（1）容許轉(zhuǎn)速通過計(jì)算確定滾珠絲杠的容許轉(zhuǎn)速，計(jì)算如下式（2-1）:（2-2）式中N為容許轉(zhuǎn)速（）；λ是和安裝相關(guān)的參數(shù)，取值15；d（mm）是滾珠絲杠軸螺紋的小徑；L（mm）是安裝間距[26,27]。表2.3是各軸滾珠絲杠的容許轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果。表2.3容許轉(zhuǎn)速絲杠位置X軸Y軸Z軸296235806218（2）軸向載荷計(jì)算水平使用滾珠絲杠，產(chǎn)生的水平受力，如圖2.4受力分析。圖2.4受力分析軸向載荷（N）按下式計(jì)算：（2-3）（2-4）（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）（2-9）∶去路加速時(shí)的軸向載荷（N）；∶去路勻速時(shí)的軸向載荷（N）；∶去路減速時(shí)的軸向載荷（N）；∶回路加速時(shí)的軸向載荷（N）；∶回路勻速時(shí)的軸向載荷（N）；∶回路減速時(shí)的軸向載荷（N）；∶加速度（）；∶最高速度（）；∶加/減速時(shí)間（s）根據(jù)THK使用說明書，摩擦系數(shù)取值為0.03；無負(fù)荷時(shí)阻力取值為15N。（kg）為工作時(shí)的負(fù)載質(zhì)量。根據(jù)以上分析，水平運(yùn)動(dòng)時(shí)最大軸向力為（N）。通常情況下，靜額定載荷()是等于絲杠的容許軸向載荷。但在現(xiàn)實(shí)生活中，滾珠絲杠加速和減速運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生慣性力，并且我們還要考慮滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)時(shí)所遭受的外力，所以才要求最大軸向荷載小于容許軸向荷載[28,29]。容許軸向載荷的計(jì)算式如下：（2-10）∶容許軸向載荷（kN）；∶靜額定載荷（kN），取值為11KN；∶靜態(tài)安全數(shù),取值為1.5。滾珠絲杠在垂直方向所受的力，如圖2.5受力分析。圖2.5受力分析軸向載荷（N）按下式計(jì)算：（2-11）（2-12）（2-13）（2-14）（2-15）（2-16）（2-17）∶上升加速時(shí)的軸向載荷（N）；∶上升勻速時(shí)的軸向載荷（N）；∶上升減速時(shí)的軸向載荷（N）；∶下降加速時(shí)的軸向載荷（N）；∶下降勻速時(shí)的軸向載荷（N）；∶下降減速時(shí)的軸向載荷（N）；∶加速度（）；∶最高速度（）；∶加/減速時(shí)間（s）根據(jù)THK使用說明書，摩擦系數(shù)取值為0.03；無負(fù)荷時(shí)阻力取值為15N。（kg）為工作時(shí)的負(fù)載質(zhì)量。根據(jù)以上分析，水平運(yùn)動(dòng)時(shí)最大軸向力為（N）。同理需要考慮容許軸向荷載：（2-18）通過絲杠的軸向平均負(fù)荷才能進(jìn)行計(jì)算絲杠的壽命。軸向平均負(fù)荷是指沿絲杠旋轉(zhuǎn)軸線作用的平均負(fù)荷[30,31]。根據(jù)下式可計(jì)算出滾珠絲杠的軸向平均負(fù)荷：（2-19）∶軸向平均載荷（N）；（=1，2???6）∶載荷作用下的距離（mm）；∶總的運(yùn)行距離（mm）。滾珠絲杠傳動(dòng)時(shí)速度時(shí)間圖象如下圖2.6。圖2.6速度-時(shí)間關(guān)系（=1，2???6）計(jì)算如下：（2-20）（2-21）（2-22）：加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間（s）；：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間（s）：減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間（s）;：運(yùn)動(dòng)最大速度（）。（3）絲杠使用壽命計(jì)算滾珠絲杠在使用一段時(shí)間或者一定的轉(zhuǎn)數(shù)后，在絲杠的滾動(dòng)面或者鋼球兩者中任何一方，因?yàn)榻z杠材質(zhì)的滾動(dòng)疲勞導(dǎo)致產(chǎn)生材料表面剝落，導(dǎo)致這一現(xiàn)象所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)就是滾珠絲杠的使用壽命。但是還存在一種額定壽命，它是滾珠絲杠壽命的基準(zhǔn)。額定壽命就是指同一批出產(chǎn)的相同的滾珠絲杠在同一種條件下分別運(yùn)行，其中有90%不會(huì)因滾動(dòng)產(chǎn)生表面材料剝落即所能達(dá)到的總轉(zhuǎn)數(shù)。滾珠絲杠額定壽命計(jì)算如式。(2-23)L:額定壽命（總轉(zhuǎn)數(shù)）：負(fù)載系數(shù)取值1.2：基本動(dòng)額定載荷取值為7:軸向平均載荷依據(jù)額定壽命L以及滾珠絲杠的導(dǎo)程，計(jì)算絲杠運(yùn)行的距離壽命如下式：(2-24):絲杠運(yùn)行的距離壽命L：額定壽命:滾珠絲杠的導(dǎo)程綜上所述，依據(jù)THK提供的數(shù)據(jù)，對(duì)滾珠絲杠的三個(gè)直線進(jìn)給軸相關(guān)的計(jì)算如下表：表2.4直線進(jìn)給軸相關(guān)數(shù)據(jù)X軸Y軸Z軸98.276.145573337333733331.927.1407.6根據(jù)上表數(shù)據(jù)，軸的選擇符合要求。2.3.3機(jī)床主電路的設(shè)計(jì)在實(shí)際安裝過程中，電力方面會(huì)受到很多因素影響，比如用電的高低峰時(shí)間，所以我們要對(duì)拋光機(jī)用電進(jìn)行保護(hù)，要確保輸出的電壓為220V交流電[32-34]。我們?cè)O(shè)計(jì)五軸拋光機(jī)輸入三項(xiàng)380V交流電，然后需要一個(gè)變壓器進(jìn)行變壓，再?gòu)淖儔浩飨蛭遢S拋光機(jī)輸出220V交流電，功率設(shè)定為6Kw。為了保證人員和設(shè)備安全，分別設(shè)立開關(guān)控制兩個(gè)上電工作，并為其安裝兩個(gè)指示燈，實(shí)時(shí)顯示工作狀態(tài)[35]。如圖2.7（a）和（b）原理圖所示。圖2.7（a）380V變壓器上電圖2.7（b）220V五軸拋光機(jī)上電2.3.4機(jī)床控制電路設(shè)計(jì)拋光機(jī)機(jī)床控制電路設(shè)計(jì)是整個(gè)控制電路的核心，通過數(shù)控系統(tǒng)來控制整個(gè)電路，所以數(shù)控系統(tǒng)也可以說成是機(jī)床控制電路的核心，我們把機(jī)床拋光每個(gè)軸所需要的運(yùn)動(dòng)方式編成數(shù)控程序，再把這些數(shù)控程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，通過數(shù)控系統(tǒng)自身來讀取識(shí)別輸入程序的內(nèi)容，并將其化做指令傳送到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器，再進(jìn)行伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的整體運(yùn)動(dòng)[36]。伺服電機(jī)到驅(qū)動(dòng)器有一個(gè)編碼器，這是一個(gè)反饋的環(huán)節(jié)，伺服系統(tǒng)有兩個(gè)重要組成部分，分別是編碼器和伺服驅(qū)動(dòng)器，可以通過編碼器獲得很多重要的信息，比如扭矩和轉(zhuǎn)子速度等。進(jìn)而能夠根據(jù)反饋回來的信息進(jìn)行調(diào)整，最終達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)位置和速度的目的。數(shù)控系統(tǒng)還能夠輸出指令使夾具夾緊或松開，以達(dá)到控制夾具的目的，數(shù)控系統(tǒng)也能夠發(fā)出指令來控制磨削液的開關(guān)以及磨削液釋放的多少，同時(shí)也能發(fā)出指令控制三色報(bào)警燈，實(shí)時(shí)關(guān)注拋光工件的安全系數(shù)。最后數(shù)控機(jī)床還會(huì)發(fā)出位置光電傳感器信號(hào)反饋給數(shù)控系統(tǒng)[37,38]，用來提示操作人員機(jī)床運(yùn)行動(dòng)作的完成。下圖2.8是整機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖。圖2.8整機(jī)控制系統(tǒng)以上對(duì)五軸拋光機(jī)的整機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，并且設(shè)計(jì)了機(jī)床的核心控制系統(tǒng)，為了完成電路的整機(jī)設(shè)計(jì)，分為機(jī)床主電路設(shè)計(jì)和控制電路設(shè)計(jì)，同時(shí)電源需要通過穩(wěn)壓器輸出所需電壓交流電，來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)化集成。2.4本章小結(jié)本章主要闡述了五軸拋光機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案，對(duì)電機(jī)和滾珠絲杠做了選擇，確保五軸拋光機(jī)能夠正常運(yùn)行，并對(duì)機(jī)床的主電路和控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，使機(jī)床能夠更加安全合理運(yùn)行。3五軸拋光機(jī)建模及圖紙目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)依靠人力拋光加工效率低，質(zhì)量不穩(wěn)定，工期長(zhǎng)的現(xiàn)狀，現(xiàn)代制造業(yè)朝著高科技方向發(fā)展，隨著自動(dòng)化設(shè)備的不斷發(fā)展應(yīng)用，自動(dòng)化的拋光設(shè)備也隨著時(shí)代潮流應(yīng)運(yùn)而生，拋光技術(shù)也得到了成熟的應(yīng)用，逐漸滿足市場(chǎng)需求。為了滿足市場(chǎng)需求開發(fā)了一臺(tái)五軸自動(dòng)化拋光機(jī)，具有專門的自動(dòng)夾持模塊和工具系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)工件的精確定位和精密拋光，極大的提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量精度。本文五軸拋光機(jī)的三維建模使用Solidworks軟件，模擬裝配，找出不足之處并進(jìn)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)，進(jìn)而減少設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低費(fèi)用的目的。隨后為了實(shí)現(xiàn)模擬生產(chǎn)流程，使用CAD進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)件和總裝圖的繪制。3.1三維建模以下是各主要組件模型：表3.1電機(jī)座A軸電機(jī)座C軸電機(jī)座X軸電機(jī)座Y軸電機(jī)座Z軸電機(jī)座表3.2X軸主要零部件X軸床身X軸導(dǎo)軌X軸導(dǎo)軌滑塊X軸滑板表3.3Z軸主要零部件Z軸導(dǎo)軌Z軸導(dǎo)軌滑塊Z軸滑板Z軸立柱表3.4Y軸主要零部件Y軸導(dǎo)軌Y軸導(dǎo)軌滑塊Y軸滑板表3.5其余主要零部件C軸臺(tái)C軸轉(zhuǎn)軸夾具主軸座3.2總裝模型按照實(shí)際情況進(jìn)行裝配，依次將各個(gè)零部件組裝到底座上，同時(shí)注意各個(gè)零件位置按順序進(jìn)行合理裝配，能夠保證和真實(shí)拋光機(jī)加工的零件位置關(guān)系一致，才能夠準(zhǔn)確完成整機(jī)裝配，圖3.1為仿真裝配示意圖。圖3.1總裝圖3.3本章小結(jié)本章主要介紹各個(gè)零件如何繪制以及三維模型，并且對(duì)各個(gè)工件按照先后順序進(jìn)行裝配，來完成模型的總裝。結(jié)論當(dāng)今時(shí)代裝備制造業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展迅猛，國(guó)內(nèi)輕工業(yè)也進(jìn)行創(chuàng)新，不斷有新鮮事物涌向市場(chǎng)，人們對(duì)新事物的要求也就越來越高，當(dāng)下制造業(yè)也在創(chuàng)新，大部分工廠面臨轉(zhuǎn)型的巨大壓力，它們要盡力去生產(chǎn)出符合當(dāng)代年輕人審美的產(chǎn)品，而且當(dāng)代年輕人對(duì)產(chǎn)品的外殼手感以及表面質(zhì)量要求極高，比如手機(jī)、平板電腦的金屬外殼。所以同行企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)壓力越來越大，他們只能不斷創(chuàng)新來滿足顧客新的需要，這樣才能產(chǎn)生更大的收益。目前來看五軸拋光機(jī)能夠滿足現(xiàn)在國(guó)內(nèi)數(shù)控拋光領(lǐng)域的空缺，同時(shí)也是數(shù)控加工所要發(fā)展的方向，為了滿足廣大客戶的使用要求，做到結(jié)構(gòu)外形盡可能簡(jiǎn)潔美觀，同時(shí)降低加工成本，機(jī)器的實(shí)際操作性強(qiáng)，安全可靠。其中傳動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的優(yōu)化，在保證工作效率的前提下能夠適當(dāng)?shù)慕档透鞑糠植考哪p。研制的五軸拋光機(jī)可以極大提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，并且可以全面取代手工拋光，滿足加工要求。通過對(duì)五軸拋光機(jī)機(jī)床運(yùn)動(dòng)方式的選擇，以及對(duì)電機(jī)和滾珠絲杠進(jìn)行的參數(shù)計(jì)算，確保選擇了合適的電機(jī)和滾珠絲杠，并且對(duì)機(jī)床進(jìn)行了主電路和控制電路設(shè)計(jì)，保證輸入五軸拋光機(jī)電壓為220V交流電，合理設(shè)計(jì)機(jī)床的運(yùn)行這樣才能保證拋光機(jī)的正常運(yùn)行，才能使拋光機(jī)的所有功能得以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多家企業(yè)正在不斷崛起，在拋光機(jī)領(lǐng)域也有很多家企業(yè)，他們不斷的革新設(shè)備，使拋光技術(shù)越發(fā)成熟。由于個(gè)人能力有限，研究中提到的五軸拋光機(jī)內(nèi)容還可以進(jìn)行完善，也存在發(fā)展空間，我期望可以通過以下三個(gè)內(nèi)容進(jìn)行深入研究：（1）拋光磨盤是決定拋光工件質(zhì)量的根本因素。所以我們應(yīng)該尋找更加合適的磨盤材料，比如熱膨脹系數(shù)很低的材料，這種材料能夠大大提高拋光工件的質(zhì)量。（2）可以對(duì)機(jī)床外殼進(jìn)行升級(jí)，使拋光環(huán)境是一個(gè)全封閉狀態(tài)，這樣也能提高拋光機(jī)的拋光精度。（3）改變機(jī)械結(jié)構(gòu)，增加磨盤和夾具數(shù)量。論文中提到的五軸拋光機(jī)僅為單工位，如果能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)增加工位，由單工位轉(zhuǎn)化為多工位，更加能夠提高工作效率，減少零件的加工時(shí)間。參考文獻(xiàn)[1]于常友.工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)及工業(yè)自動(dòng)化的重要性[J].冶金自動(dòng)化,2001,3(02):1-5.[2]章昌南.淺談我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展?fàn)顩r[J].金屬加工,2008,12(19):2-5.[3]于加榮.工業(yè)自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀及趨勢(shì)探析[J].電子世界,2014,5(10):2.[4]黃麗麗.我國(guó)工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益水平分析[D].中南大學(xué),2012.[5]吳海民.中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率研究[D].西南財(cái)經(jīng)大學(xué),2008.[6]李衛(wèi)權(quán).鏡面拋光技術(shù)的進(jìn)展[J].電鍍與精飾,2013,35(12):18-22.[7]袁巨龍,張飛虎,戴一帆等.超精密加工領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2010,46(15):161-177.[8]GuiWenKang,FeiHuZhang.OpticsManufacturingUsingMagnetorheo-logicalFinishing[J].KeyEngineeringMaterials,2008,26(375)：36-42.[9]杜炳志,漆紅蘭.電化學(xué)拋光技術(shù)新進(jìn)展[J].表面技術(shù),2007,6(02):56-58.[10]T.Maci?g,J.Wieczorek,B.W?cki.ParametersSelectionforElectropolishingProcessofProductsMadeofCopperandItsAlloys[J].ArchivesofMetallurgy,2017,62(3):16-24.[11]阿達(dá)依·謝爾亞孜旦.螺旋錐齒輪電化學(xué)光整加工技術(shù)基礎(chǔ)研究[D].大連理工大學(xué),2007.[12]薛婷玉.考慮外包的制造企業(yè)生產(chǎn)能力規(guī)劃仿真研究[D].東華大學(xué),2015.[13]王先逵.現(xiàn)代制造技術(shù)及其發(fā)展趨向[J].現(xiàn)代制造工程,2008,12(01):1-8.[14]楊林.復(fù)雜曲面機(jī)器人自動(dòng)研磨拋光控制的研究[D].東北大學(xué),2011.[15]任旭,黃云,費(fèi)亞等.槍匣表面機(jī)器人砂帶拋光刀位點(diǎn)軌跡規(guī)劃研究和試驗(yàn)驗(yàn)證[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2018,35(11):100-104[16]裴衛(wèi)民,裴敏男,裴敏婕等.精密不銹鋼管內(nèi)表面拋光設(shè)備的研制[J].焊管,2018,41(11):44-47[17]李愛萍.世界最先進(jìn)的振動(dòng)拋光機(jī)——SaphirVibro[J].兵器材料科學(xué)與工程,2019,42(03):68-71[18]李文琦,張建波,李愷等.易碎Be靶丸表面精密拋光技術(shù)與理論分析[J].表面技術(shù),2019,48(05):286-291[19]王哲祿.基于PLC與工業(yè)機(jī)器人的拋光打磨工作站控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2019,41(07):103-105[20]范晉偉,張紅亮,李中生等.曲軸砂帶拋光機(jī)軸頸拋光系統(tǒng)的可靠性建模[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2018,2(10):43-46[21]劉漢勇,李駿,楊柳.陶瓷拋光機(jī)空載階段能耗建模與仿真[J].機(jī)電工程技術(shù),2018,47(09):37-40[22]PolyrockLLC,PatentIssuedforFloorGrinderAndPolisher(USPTO10,307,880)[J].EnergyWeeklyNews,2019,12(04):80-83[23]PolyrockLLC,"FloorGrinderAndPolisher"inPatentApplicationApprovalProcess(USPTO20190270172)[J].EnergyWeeklyNews,2019,12(04):27-29[24]唐小會(huì),黃文,何建國(guó)等.雙拋光頭磁流變拋光機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2018,16(12):60-63[25]孫桓,陳作模,葛文杰.機(jī)械原理[M],第8版.北京:高等教育出版社,2013,45-63[26]濮良貴,陳國(guó)定,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M],第9版.北京:高等教育出版社,2013,124-129[27]秦大同,謝里陽.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M],第6版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011,37-42[28]馬德成.機(jī)械繪圖與識(shí)圖實(shí)例詳解[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2016,58-64[29]劉會(huì)英.機(jī)械原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013,104-10[30]阮寶湘.工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016,101-112[31]林承全,嚴(yán)義章.機(jī)械制造-基于工作過程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010,78-95[32]李學(xué)志.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與繪圖[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007,74-76[33]唐滸.電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程[M].北京:中國(guó)工信出版社,2012,23-54[34]譚孝輝.電路設(shè)計(jì)與仿真[M].北京:電子科大出版社,2009,86-97[35]張乾.電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,12(06):172-173[36]邱關(guān)源.電路[M],第5版.北京:高等教育出版社,2009,65-77[37]王兆安,劉進(jìn)軍.電力電子技術(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論文的研究方法和手段有哪些

（1）調(diào)查法

調(diào)查法是科學(xué)研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。一般是通過書面或口頭回答問題的方式獲得大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)調(diào)查中收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、總結(jié)歸納，為人們提供規(guī)律性的知識(shí)。

（一）典型例子

調(diào)查法中最典型的例子是問卷調(diào)查法。它是通過書面提問收集信息的一種方法，即調(diào)查人員編制調(diào)查項(xiàng)目表，分發(fā)或郵寄給相關(guān)人員，詢問答案，然后收集、整理、統(tǒng)計(jì)和研究。

（二）研究步驟

1.確定調(diào)查課題

確定題目時(shí)要注意選題是否具有研究的必要性和可能性，同時(shí)要注意選題切忌太大，也要避免無意義的重復(fù)勞動(dòng)。

2.制定調(diào)查計(jì)劃

要明確調(diào)查課題、調(diào)查目的、調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、調(diào)查手段、調(diào)查步驟、時(shí)間安排。

3.收集材料

收集材料時(shí)要盡可能保持材料的客觀性，盡可能采取多種手段或途徑。

4.整理材料

將收集到的材料進(jìn)行整理，以便后續(xù)總結(jié)歸納、形成結(jié)論。

5.總結(jié)研究

對(duì)整理完的材料進(jìn)行分析、總結(jié)、歸納，得出一般性的結(jié)論。

（三）特點(diǎn)

調(diào)查法相對(duì)其他研究方法來說較為耗時(shí)耗力，但也有其優(yōu)勢(shì)，即獲得的一手資料信息真實(shí)具體，能夠?qū)ρ芯繉?duì)象有更加準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)識(shí)。

（2）觀察法

觀察法是指人們有目的、有計(jì)劃地通過感官和輔助儀器，對(duì)處于自然狀態(tài)下的客觀事物進(jìn)行系統(tǒng)考察，從而獲取經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的一種科學(xué)研究方法。

（一）典型例子

皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論就是通過觀察法提煉總結(jié)出來的；兒童心理學(xué)創(chuàng)始人——普萊爾，也是在一次次地使用觀察法后，提出了兒童心理學(xué)領(lǐng)域中的諸多理論。

（二）研究步驟

1.明確觀察對(duì)象

在選擇和確定研究問題的基礎(chǔ)上確定觀察者與觀察對(duì)象。

2.制定觀察計(jì)劃

在觀察計(jì)劃中要規(guī)定明確的觀察目的、重點(diǎn)、范圍以及要搜集的材料。

3.做好觀察準(zhǔn)備

觀察準(zhǔn)備是否充分，往往影響觀察的成敗。

4.做好記錄

在觀察過程中要時(shí)時(shí)記錄，不放掉任何一個(gè)關(guān)鍵信息。

（三）特點(diǎn)

觀察法具有拓展人們的感性知識(shí)、啟發(fā)思想等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其強(qiáng)調(diào)研究要在自然環(huán)境下進(jìn)行，且不允許摻雜個(gè)人的偏見，確為實(shí)際操作帶來了一定困難。

（3）實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)法是指經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，在高度控制的條件下，通過操縱某些因素，從而發(fā)現(xiàn)變量間因果關(guān)系以驗(yàn)證預(yù)定假設(shè)的研究方法。核心在于對(duì)所要研究的對(duì)象在條件方面加以適當(dāng)?shù)目刂?，排除自然狀態(tài)下無關(guān)因素的干擾。

（一）典型例子

采取實(shí)驗(yàn)法的一個(gè)典例是羅森塔爾效應(yīng)的提出，美國(guó)心理學(xué)家羅森塔爾和L.雅各布森通過對(duì)小學(xué)生進(jìn)行“未來發(fā)展趨勢(shì)測(cè)驗(yàn)”，發(fā)現(xiàn)人們對(duì)他人行為的期望通常可以導(dǎo)致他人向期望方向改變。