拉伸試驗機數控改造設計說明書.doc

1目錄摘要.2第一章概述.31.1拉伸試驗機的應用.31.2拉伸試驗機采集系統(tǒng)的特點與要求.4第二章機械總體設計.52.1.方案選擇.52.2結構總體設計.72.3參數的確定.82.4電機的選擇.9第三章機械部分的設計計算.103.1絲杠的選擇.103.2聯(lián)軸器的選擇機電液手冊.133.3減速器的選擇.163.4齒輪傳動的設計.173.5同步帶的設計.22第四章控制部分硬件設計.264.1主控制器的CPU的選擇.264.2存儲器擴展電路設計.30（2）地址鎖存器74LS373.30（3）程序存儲器的擴展.304.2.2MCS-51單片機應用系統(tǒng)中的地址譯碼.314.2.3I/O口擴展電路設計.31（1）8155引腳及說明.31（2）工作方式的設定.31（3）狀態(tài)查詢.32（4）定時功能.32（5）8155與8031的連接方法.32（6）8255A可編程外圍并行接口芯片引腳.324.3驅動電路的設計.334.4傳感器的選擇.334.5其它輔助電路的設計.34第五章系統(tǒng)控制軟件的設計.375.1系統(tǒng)軟件設計包含內容.375.2軟件的設計說明及程序清單：.37第六章設計總結.41參考書目.422摘要本次畢業(yè)設計的題目是拉伸試驗機系統(tǒng)改造。主要任務是在舊的拉伸試驗機的基礎上進行改造，采用數字控制方式，進行拉伸試驗，這樣既減少了工作人員的工作量，又可以更加精確的完成試驗目的。由于材料拉力試驗機應用廣泛，經過調查研究分析現(xiàn)有產品，決定設計和改造方案。在本次設計中，主要是設計拉伸試驗機系統(tǒng)改造，在這個設計中共分兩個部分設計：一部分是機械部分，另一個是控制部分。在機械設計里，主要設計夾具和絲杠以及傳動部分，其主要要求是保證其精度。在控制部分的設計中，用OMRON系列PLC來控制拉伸實驗機，從而控制絲杠轉角及采集拉力。關鍵詞拉伸試驗機精度絲杠可編程控制器AbstractThesubjectofgraduationdesignisnumericalcontrolmaterialpullexperiment.Thatmainassignmentadoptsnumericalcontrolquomodoistoalteratedandpullexperimentinthefoundationoftraditionalpullexperiment.Itcanbereducedtheamountofworkloadofmissionaryandexperimentcalassignmentisprecisioncompleted.Duetomaterialpullexperiment.large-scaleapply,electrocircuitalysingexistingproductionbyinvestigation,Idrawoutdesignandalteratescheme.Inthedesign,thesystemofpullexperimentalteratebydesign.therearetwopartofdesign:theonepartismachinetheotherispartofdesign.Inthemachinedesign,Imaindesignclampandsigang.themostlyrequirementiskeepingitsprecision.thedesignonthepart3ofcontrol,ControlsthestretchtestingaircraftwithOMRONseriesPLC,thuscontrolguidescrewcornerandgatheringpullingforce.KeywordsmaterialpullexperimentprecisionguideProgrammablecontroller第一章概述為了使我們把學到的知識能夠靈活的運用，安排了此次機械工藝課程設計。目的是通過此次設計，能夠為將來的工作打下一個良好的基礎，我們盡力搞好此次設計。但是，由于水平有限，缺乏實際經驗，時間有限，知識掌握不夠全面，因此此次設計中難免有許多不足之處，望老師見諒。當然本次設計更得到了李任江老師的悉心指導，還有其他老師同學的幫助，才的以順利完成設計，在此對大家表示感謝！由于材料拉力試驗機應用比較廣泛，所以應該大量比較和分析現(xiàn)有產品，綜合后，決定設計和改造方案。目前應用得試驗機工作力在100KN以下的多采用機械傳動。100KN以上的多采用液壓式傳動?，F(xiàn)在本校試驗室有兩臺液壓式萬能試驗機。由于老式液壓材料拉力試驗機的功能和原理都差不多，所以將本校試驗室的材料試驗機作為改造和參考的對象。原機在拉伸（壓縮）材料后能自動畫出金屬試驗數據圖。1.1拉伸試驗機的應用在各種材料的產品質量檢驗、生產過程質量控制、材料科學研究及教學試驗中，都必須應用試驗機進行力學性能測試。拉伸試驗機在我國的鋼鐵、建材、冶金、化工等行業(yè)被廣泛應用。目前，估計國內已擁有數萬臺國產及進口的各類試驗機，大多數為手工控制、操作，主要用于原材料檢驗、質量監(jiān)督檢驗、質量控制及教學，擔負著材料或產品的常規(guī)力學性能測試。所以，研制一臺適用于設計要求，改造后的機床能自動輸出相應數據。同時也為材料用戶的數據共享提供一種經濟、快捷的途徑和手段，顯得很必要，具有良好的經濟效益和社會效益。41.2拉伸試驗機采集系統(tǒng)的特點與要求對于本次拉伸試驗機的設計，必須配置電測傳感器，通常有3種：用于測定力值的壓力傳感器或測力傳感器；用于測定式樣變形的變形傳感器；用于測定機器橫梁移動量的位移傳感器。本文采集的主要是拉力數據的采集；因此，只使用了拉力傳感器。測試過程中，操作人員可以一邊觀察側一邊用拉力傳感器反映的力值進行數據采集和處理測試結果。通過此次系統(tǒng)改造后的試驗機，相對來說，測量精度明顯提高，并能自動記錄被測試材料的最大拉力