基于PLC的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)

1、第一章 緒論湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題目 基于PLC控制的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： xxx學(xué) 號(hào)： xxx所在系部： 機(jī)械工程系專業(yè)班級(jí)： xx指導(dǎo)教師： 周敬東 副教授日 期：二一五年五月湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院The Design of Rotary Table Based on PLC ControlByXxxJune 2015學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名

2、： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)院有關(guān)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)院保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于 1、保密 ，在 年解密后適用本授權(quán)書。 2、不保密 。 （請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“”） 作者簽名： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 緒論1.1 本課題研究的目的及意義目的：通過畢業(yè)設(shè)計(jì)資料的搜集、整理、數(shù)據(jù)的查詢，方案的確定，撰寫、電路的設(shè)計(jì)以及畢業(yè)答辯等

3、活動(dòng)，初步了解數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的方式的種類何工作原理，接受初步的數(shù)控機(jī)床的訓(xùn)練和熏陶，深化和綜合基礎(chǔ)課、專業(yè)課的分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)協(xié)作精神，樹立高度的工作責(zé)任感的能力，同時(shí)系統(tǒng)的對(duì)我們四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，全面的復(fù)習(xí)整理，查缺補(bǔ)漏，以達(dá)到熟練掌握專業(yè)知識(shí)的目的，并綜合運(yùn)用和深化所學(xué)專業(yè)理論識(shí)培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決一般工作實(shí)際問題的能力，樹立高度的責(zé)任感，以便在日后工作中能得心應(yīng)手。能更好的適應(yīng)社會(huì)的需要，充分發(fā)揮自己的才華，貢獻(xiàn)自己的一份力量。意義：隨著教育改革的逐步深入，為落實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育三大新的教育目標(biāo)打破以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐為輔的傳統(tǒng)教育方法

4、，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力及靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，以便能最快的適應(yīng)工作的需求。隨著生產(chǎn)力水平的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)車是數(shù)控技術(shù)最普遍的應(yīng)用。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是一種可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，它常被使用于臥式的鏜床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工藝，它主要由原動(dòng)力、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、工作臺(tái)等部分組成，并可進(jìn)行間隙消除和蝸輪加緊，是一種很實(shí)用的加工工具。本課題主要介紹了它的原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入21世紀(jì)，我國機(jī)床制造業(yè)既面臨著提升機(jī)械制造業(yè)水平的需求而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入WTO后激烈的市場競爭的壓力。從技術(shù)

5、層面上來講，加速推進(jìn)數(shù)控技術(shù)將是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。而從國際上來說，代表機(jī)床制造業(yè)最高境界的是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，從某種意義上來說，反映了一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展水平狀況。長期以來，以美國為首的西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家，一直把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)作為他們重要的戰(zhàn)略物資，由于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)價(jià)格十分昂貴，加之NC程序制作較難，使五軸系統(tǒng)難以“平民”化的應(yīng)用。1.3回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理PLC回轉(zhuǎn)工作臺(tái)應(yīng)用最多的還是在這三個(gè)機(jī)床中，它們分別是數(shù)控銑床、加工中心還有就是數(shù)控鏜床了。與一般的工作臺(tái)比較起來，在外形上我們很難發(fā)現(xiàn)它們會(huì)有怎樣的不同，它們使用著不同的驅(qū)動(dòng)。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是可以跟其他的伺服結(jié)

6、合一起運(yùn)動(dòng)。圖1-1 閉環(huán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)1-步進(jìn)電機(jī)；2-主動(dòng)齒輪；3-偏心環(huán)；4-從動(dòng)齒輪；5-柱銷；6-壓塊；7-螺母；8-鎖緊螺釘、11-軸承蓋、套筒；9-蝸桿；10-蝸輪；12、13-加緊瓦；14-壓緊液壓缸；15-活塞；16-彈簧；17-鋼球；18-光柵見圖1 - 1顯示了圖結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)演示的是閉環(huán)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái),這個(gè)工作臺(tái)是由一個(gè)電動(dòng)機(jī)功率組件,2、4齒輪減速電機(jī)的減速效果。開9蝸桿與齒輪傳動(dòng),9與蝸輪10可以驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)了。有很多方法來消除反向間隙和傳輸缺口,利用偏心環(huán)3就可以達(dá)到消除2和4之間的嚙合間隙的目的。為了實(shí)現(xiàn)蝸桿齒輪4和9,圓柱銷的楔形應(yīng)變5。這種連接的優(yōu)點(diǎn)也可以減少軸和套筒

7、之間的間隙。轉(zhuǎn)盤的位置是由光柵18來測量的，測量的結(jié)果與指令信號(hào)互相比較。如果有偏差,就將偏見放大,然后通過控制電機(jī)使它對(duì)減少偏差的方位回轉(zhuǎn),所以為了達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的,設(shè)計(jì)表的鎖緊的均勻分布的小缸14來達(dá)到目的。1.4 設(shè)計(jì)要求及主要參數(shù) 1.4.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(1) 創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能；(2) 分析原理和性能；(3) 判別功能載荷及其意義；(4) 預(yù)測意外載荷；(5) 創(chuàng)造有利的載荷條件；(6) 提高合理的應(yīng)力分布和剛度；(7) 重量要適宜；(8) 應(yīng)用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸；(9) 根據(jù)性能組合選擇材料；(10) 零件與整體零件之間精度的進(jìn)行選擇；(11) 功能設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)制造

8、工藝和降低成本的要求； 1.4.2本次設(shè)計(jì)中的一些主要參數(shù)(1) 回轉(zhuǎn)精度：1(2) 最大承載量：500kg2 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)工作臺(tái)的基本要求數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一般由三部分組成,一部分是傳動(dòng)裝置,另一部分是原動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)。傳動(dòng)裝置傳動(dòng)運(yùn)動(dòng),這樣來帶動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)。合理的傳動(dòng)方案主要滿足以下要求:（1）機(jī)械的功能需求:滿足工作臺(tái)的功率、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式的要求（2）工作條件的要求：如工作環(huán)境、場地、工作系統(tǒng)等。（3）工作性能要求：保證工作可靠,傳動(dòng)效率高等。（4）結(jié)構(gòu)工藝性要求：如結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、方便維護(hù)、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等。數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)作為數(shù)控銑床工具工件工件附件,它是非常大的對(duì)機(jī)床的

9、影響。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)合理的傳動(dòng)方案將直接影響數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的性能。所以選擇合適的傳動(dòng)方案對(duì)于本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)有著極為重要的意義。2.2數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)傳動(dòng)方案的選擇設(shè)計(jì)前對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為了設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期的要求我們確定傳動(dòng)方案為：電機(jī)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)蝸桿蝸輪工作臺(tái)的方案。下圖2-1此次設(shè)計(jì)的工作臺(tái)傳動(dòng)方案簡圖： 圖2-1 設(shè)計(jì)方案傳動(dòng)方案分析： （1）第一齒輪傳動(dòng)承載能力高，穩(wěn)定和精確的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)，傳動(dòng)功率和轉(zhuǎn)速范圍，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)對(duì)蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)： （2）蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比高，并且結(jié)構(gòu)緊湊。同一般的齒輪傳動(dòng)相比，如果方案中的傳輸速度相同，對(duì)蝸輪蝸桿的尺寸要小很多，因此節(jié)省空間

10、。 （3）傳動(dòng)噪音小 并且蝸輪蝸桿齒輪嚙合是恒定的，它們?cè)趥鲃?dòng)過程中產(chǎn)生的噪音較小。 （4）自鎖 當(dāng)蝸桿的導(dǎo)成角比齒輪當(dāng)量摩擦角小時(shí)，若蝸桿為主動(dòng)，該機(jī)構(gòu)將能夠自動(dòng)鎖定。 （5）高成本 將滑動(dòng)速度，高成本和工作損失，功率也不高，并具有自鎖蝸桿傳動(dòng)效率的功能的降低。為了解決這一不足，在蝸輪的一般設(shè)計(jì)過程中會(huì)使用稀有有色金屬材料。通過總結(jié)傳輸方案以上分析：將齒輪傳動(dòng)作為一個(gè)高速級(jí)，把蝸輪蝸桿的傳動(dòng)作為低速級(jí)，這個(gè)方案更加的合理。2.3電機(jī)的選擇根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求,我們初步選擇步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源。主要考慮的是步進(jìn)電機(jī)需要加載驅(qū)動(dòng)程序可以工作,而它的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是脈沖信號(hào)。當(dāng)沒有脈沖時(shí),電機(jī)將停止,只要添加

11、合理的脈沖信號(hào),步進(jìn)電機(jī)將旋轉(zhuǎn)到一定角度。提高脈沖的頻率即可獲得較高的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。同時(shí),步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn),瞬時(shí)啟動(dòng)和快速停止的時(shí)間。其過載性能也很好,它的速度不受負(fù)載大小,這也是選擇步進(jìn)電機(jī)的主要原因。除了步進(jìn)電機(jī)也可以改變脈沖信號(hào)來實(shí)現(xiàn)其控制和調(diào)整,非常方便快捷。因此,步進(jìn)電機(jī)的速度精度可以滿足要求。事實(shí)上,步進(jìn)電機(jī)和伺服都能滿足要求。但在仔細(xì)考慮之后,還是決定使用步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)。 2.3.1選擇步進(jìn)電機(jī)的注意事項(xiàng)必須保證：電機(jī)的功率必須大于工作所需的功率，這是前提。在保證功率滿足要求的前提下為了不浪費(fèi)，還是要用小功率的電機(jī)。各種的工作負(fù)載力矩要符合步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性曲線之內(nèi)，只有這要才能保證工

12、作臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。所選的步進(jìn)電機(jī)必須滿足數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度。 2.3.2電機(jī)的參數(shù)計(jì)算按照設(shè)計(jì)、工作對(duì)電機(jī)的綜合要求，本次設(shè)計(jì)采用兩相混合式步進(jìn)電機(jī)作為本數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的動(dòng)力源。電機(jī)的選擇必須考慮到工作臺(tái)的負(fù)載及及其回轉(zhuǎn)臺(tái)自身的重量。（1）電機(jī)功率的計(jì)算回轉(zhuǎn)臺(tái)工作的功率的算法： （2-1） （2-2）其中， 根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作效率 我們可以知道電機(jī)功率： （2-3） （2-4）式中：為步進(jìn)電機(jī)到工作臺(tái)之間的總效率 為齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率 為一對(duì)軸承效率 為蝸桿的效率查表可得：齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率： =軸承的效率： =蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)效率： =因此由2-4式得傳動(dòng)總效率： 由2-3式可知道電機(jī)功

13、率： 由此得出一般電機(jī)的額定功率的范圍： 取電機(jī)額定功率（2）確定電機(jī)轉(zhuǎn)速查參考文獻(xiàn)3表1-8，可?。糊X輪傳動(dòng)比：3-5蝸桿傳動(dòng)比：所以計(jì)算總傳動(dòng)為：電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍： （3）傳遞轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩的范圍： 根據(jù)轉(zhuǎn)矩范圍，同時(shí)為了降低步進(jìn)電機(jī)的價(jià)格和重量，本次設(shè)計(jì)選取常用的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)型號(hào)為：56BYG250D-0241，其各項(xiàng)的參數(shù)如表2-2所示:表2-2 56BYG250D-0241型電機(jī)參數(shù)兩相混合式步進(jìn)電機(jī)規(guī)格型號(hào)步距角相電流A保持轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/重量外形尺寸56BYG250D-02410.9/24601565676回轉(zhuǎn)精度校核在本次設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)中要求回轉(zhuǎn)精度： 回轉(zhuǎn)精度= 所計(jì)算的值

14、符合回轉(zhuǎn)精度要求，所選的56BYG250D-0241型兩相混合式步進(jìn)電機(jī)滿足設(shè)計(jì)要求，故選用。2.4齒輪的設(shè)計(jì) 2.4.1齒輪材料確定根據(jù)GB/T100851988的推薦，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的形式如圖2-1所示。因?yàn)榛剞D(zhuǎn)工作臺(tái)的速度不高，所以齒輪傳動(dòng)桿選用45號(hào)鋼，齒輪面的硬度為45-55HRC。齒輪材料如下：（1）齒輪7級(jí)精度；（2）小齒輪用40Gr（調(diào)質(zhì)處理），硬度為（3）大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，采用腹板式；選用傳動(dòng)比為，其中小齒輪齒數(shù)為Z1=20，那么大齒輪齒數(shù)為Z2=iZ1=60 2.4.2齒輪強(qiáng)度計(jì)算 （2-5）式中：K為載荷系數(shù) 為小齒輪轉(zhuǎn)矩 為齒寬系數(shù)為彈

15、性系數(shù)為接觸疲勞許用應(yīng)力 （1）計(jì)算式中各參數(shù)1）本設(shè)計(jì)中試選取載荷系數(shù)為；2）算出小齒輪的轉(zhuǎn)矩由電機(jī)的轉(zhuǎn)距可知： 3）查參考文獻(xiàn)1表10-7，取齒寬系數(shù)為4）查參考文獻(xiàn)1表10-6可得齒輪材料的彈性影響系數(shù)為5）查參考文獻(xiàn)1圖10-21d通過齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限6）小齒輪的轉(zhuǎn)速 （2-6）式中：為小齒輪轉(zhuǎn)速其大小等于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，其余均為已知，固： 7) 查參考文獻(xiàn)1圖10-19本設(shè)計(jì)取接觸疲勞壽命系數(shù)為，8) 計(jì)算接觸許用應(yīng)力本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選取失效概率，安全系數(shù)，則 取較小者： =522.5MPa將計(jì)算出來的各數(shù)值代入3-5式中小齒輪的分度圓直徑求得

16、： （2）計(jì)算各參數(shù)1）周轉(zhuǎn)速度 2）齒寬b計(jì)算 3)齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 齒高比 4）載荷系數(shù)的計(jì)算根據(jù)，精度7級(jí)，查參考文獻(xiàn)1圖10-8可以知道動(dòng)載荷系數(shù)，直齒輪； ；查參考文獻(xiàn)1表10-4用插值法查得在精度7級(jí)，齒輪不是對(duì)稱布置時(shí)，；由、，查參考文獻(xiàn)1圖10-13得；故載荷系數(shù)： 6） 7）計(jì)算模數(shù)m 8）查得參考文獻(xiàn)1式10-5 知道計(jì)算彎曲強(qiáng)度的公式如下: (2-7）（3）計(jì)算公式內(nèi)的各數(shù)值1）查參考文獻(xiàn)1圖10-2得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為2）查參考文獻(xiàn)1圖10-18取小齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)為大齒輪的彎曲壽命系數(shù)為3）設(shè)計(jì)采用彎曲疲勞安全系數(shù),查參

17、考文獻(xiàn)1式10-12 (2-8）得： 4）計(jì)算載荷系數(shù)K 5)查參考文獻(xiàn)1表10-5得到齒形系數(shù)小齒輪： 大齒輪：6）查參考文獻(xiàn)1表10-5得應(yīng)力校正系數(shù)小齒輪： 大齒輪：7）求齒輪的 將所求的參數(shù)代上式3-7中得： （4）兩種強(qiáng)度設(shè)計(jì)就近用,分度圓直徑使用。通過這知道小齒輪齒數(shù)： 即小齒輪齒數(shù)為：大齒輪齒數(shù)： 即大齒輪齒數(shù)為：按照這種方法設(shè)計(jì)出的齒輪，既能滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又能滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并且做到了結(jié)構(gòu)的緊湊。 2.4.3尺寸計(jì)算（1）求分度圓直徑 （2）中心距 （3）齒輪寬度的計(jì)算 本設(shè)計(jì)中取， 2.4.4齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2-3，2-4所示，分別為小齒輪、大齒輪的零件圖。兩齒

18、輪都是采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，采用單鍵連接齒輪與軸 。圖2-3 小齒輪圖圖2-4 大齒輪圖2.5蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)蝸桿直徑小、跨距大、多作主動(dòng)件、硬齒面，所以選用的材料應(yīng)具有剛度大，熱處理、鍛造、機(jī)加工工藝性要好，應(yīng)有很高的齒面硬度（大于45HRC），同時(shí)芯部具有良好的韌性，綜合考慮選用45號(hào)鋼表面淬火蝸輪材料的選擇蝸輪材料應(yīng)具有摩擦、耐磨、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小等性能，同時(shí)應(yīng)具有跑合性及工藝性良好，常用的蝸輪輪緣材料有：（1）鑄錫青銅 有良好的耐磨性和、減磨性、鑄造性能，及機(jī)加工工藝良好用于較高速度的場合，是理想的蝸輪材料，常用的型號(hào)有 ZCuSn10P1、ZCuSnPb5Zn5；（2）鑄鋁鐵青銅 有良好的鑄

19、造性，抗點(diǎn)蝕能力較強(qiáng)，抗膠合能力較差，多用于中低速蝸桿傳動(dòng)；（3）灰鑄鐵及球鐵 用于不重要的蝸桿傳動(dòng)。常用型號(hào)有HT200、HT250、HT300、QT70-2。 2.5.1蝸輪蝸桿強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，由參考文獻(xiàn)1，得傳動(dòng)中心距： (2-9) 式中：K為載荷系數(shù) 為蝸桿上的轉(zhuǎn)矩 為彈性影響系數(shù) 為接觸系數(shù) 為許用接觸用力 確定式中各參數(shù)（1）計(jì)算蝸輪上的轉(zhuǎn)矩按，估取效率，則 那么為 （2）載荷系數(shù)由于工作載荷較為穩(wěn)定，所以選取載荷分布不均勻系數(shù)，查參考文獻(xiàn)1表11-5選取使用系數(shù)為，同時(shí)考慮到載荷系數(shù)不高，工作中對(duì)蝸輪蝸桿沖擊不大，故選取動(dòng)載荷系數(shù)

20、則 （3）彈性影響系數(shù)因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中蝸輪選用的材料為鑄錫磷青銅來和材料為45鋼的蝸桿相配，故選取。（4）接觸系數(shù)設(shè)計(jì)中先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和中心距a的比，查參考文獻(xiàn)1圖11-18中可得。（5）許用接觸應(yīng)力本設(shè)計(jì)中蝸輪為，并且鑄造用的是金屬模，蝸桿的螺齒面硬度，可查參考中可以基本許用應(yīng)力為。應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù) 則 將以上參數(shù)代入式3-9中計(jì)算中心距 取中心距，因，查參考文獻(xiàn)1表11-2本設(shè)計(jì)取模數(shù)為，設(shè)計(jì)中蝸桿分度圓直徑為。這時(shí)，查參考文獻(xiàn)1圖11-18中可以得到接觸系數(shù)為，因?yàn)?，所以以上的所有?jì)算結(jié)果均符合要求。2.5.2 蝸桿與蝸輪的參數(shù)（1）蝸桿1）軸向齒距查參考文獻(xiàn)1表11-3得 2）

21、查參考文獻(xiàn)1表11-2可知直徑系數(shù)，分度圓導(dǎo)程角，3）查參考文獻(xiàn)1表11-3得齒頂圓直徑 4）查參考文獻(xiàn)1表11-3得齒根圓直徑 5）查參考文獻(xiàn)1表11-3得蝸桿軸向齒厚 （2）蝸輪1）查參考文獻(xiàn)1表11-2可知蝸輪齒數(shù)，變位系數(shù)；驗(yàn)證傳動(dòng)比 而設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)比誤差為，是允許的，符合設(shè)計(jì)要求。2）查參考文獻(xiàn)1表11-2可知蝸輪分度圓直徑 3）查參考可知蝸輪齒頂高 4）查參考文獻(xiàn)1表11-2可知蝸輪喉圓直徑 5）查參考蝸輪齒根高 6）查參考文獻(xiàn)1表11-2蝸輪齒根圓直徑 7）蝸輪咽喉圓半徑2.6聯(lián)軸器的選擇目前市場上常用的聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化，在耦合的選擇過程中可以根據(jù)負(fù)載的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件和要

22、求。然后根據(jù)扭矩等參數(shù)來進(jìn)行選擇。作用在聯(lián)軸器上的轉(zhuǎn)矩： 式中：為聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩 P為驅(qū)動(dòng)功率 n為工作轉(zhuǎn)速 K為工作系數(shù)，取K=2則： 再根據(jù)后面初步確定的軸1最小端直徑： dmin=6.32mm考慮到聯(lián)軸器連接的電機(jī)和軸1，在工作中或許有小小震動(dòng)，并且電機(jī)啟動(dòng)頻繁，所以選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。又由于聯(lián)軸器應(yīng)該滿足轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的要求，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T4323-1984，選用TL1型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為6300Nmm。其標(biāo)記為： 2.7 輸入軸的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中軸1材料采用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，其結(jié)構(gòu)如圖2-5所示；圖2-5 軸1 2.7.1 軸上參數(shù)計(jì)算 （1）求輸入軸上的，設(shè)計(jì)

23、中取軸承傳動(dòng)效率 聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 （2）計(jì)算作用于齒輪上的力上面我們已經(jīng)求出了小齒輪分度圓直徑是40.5mm 軸上力情況分析如下圖2-6所示； 圖2-6 軸1受力圖 （3）求軸最小直徑因?yàn)樵O(shè)計(jì)選取軸是45鋼，而且是調(diào)質(zhì)處理，可知,于是得 用輸入軸的最小直徑端作為聯(lián)軸器安裝的地方，該段與聯(lián)軸器相配,根據(jù)聯(lián)軸器的型號(hào)故取。從動(dòng)端半聯(lián)軸器L=22mm，為保證軸段的擋圈壓有空間安放，VI-VII段的長度要取比L略小一點(diǎn)，故取。因?yàn)閂I-VII左端需制出一軸肩，故取V-VI段的直徑 （4）軸的設(shè)計(jì)1）本設(shè)計(jì)擬定軸1上零件的結(jié)構(gòu)情況如圖2-7所示；2）本設(shè)計(jì)中軸承初步為滾動(dòng)軸承。考慮到軸承在工作中同時(shí)受到

24、了徑向力與軸向力的作用，所以設(shè)計(jì)中采用單列圓錐滾子軸承。根據(jù)工作的需求，并且，查參考文獻(xiàn)2表9-30初步選定圓錐滾子軸承30204。其尺寸為，所以，。3）按照軸向定位來確定軸的各段參數(shù)如圖2-7所示為軸1的結(jié)構(gòu) LvI-VII=18mm圖2-7 軸1結(jié)構(gòu)圖4)軸上周向定位半聯(lián)軸器、齒輪與軸三者的周向定位采用的都是平鍵連接方式。按由參考文獻(xiàn)1表6-1得mm。同時(shí)設(shè)計(jì)中為了確保齒輪與軸的配合有較好的對(duì)中性，故取齒輪與軸的配合為，同樣在半聯(lián)軸器與軸連接中，選取平鍵為，選取半聯(lián)軸器與軸的配合為。同時(shí)滾動(dòng)軸承與軸的周向定位設(shè)計(jì)中采用過度配合來，為。5）倒角、圓角查參考文獻(xiàn)1表15-2，選軸兩端的倒角，各

25、軸肩處的圓角半徑在圖中可以看出。6）求軸的載荷如圖2-8所示，是軸1輸入軸所受的應(yīng)力分析圖；從設(shè)計(jì)中軸的工作環(huán)境和結(jié)構(gòu)圖可以得知截面B才是軸的危險(xiǎn)截面。下表為截面上的、及M，如表2-3所示；表2-3 軸1截面應(yīng)力各載荷水平面H垂直面V支反力F軸上彎矩M軸總彎矩軸上扭矩T 圖2-8 輸入軸應(yīng)力 7）根據(jù)彎扭合成應(yīng)力來計(jì)算校對(duì)輸入軸在對(duì)輸入軸校核時(shí)，一般只需校核輸入軸上承受最大扭矩、彎矩所在的截面的強(qiáng)度，即危險(xiǎn)截面A。查參考文獻(xiàn)1式15-5和上述表中的參數(shù)，再加上輸入軸單方向旋轉(zhuǎn)的，其扭矩切應(yīng)力就是它的脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取。計(jì)算軸的應(yīng)力： 設(shè)計(jì)中已經(jīng)選取了軸1是45鋼，采用調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)1表5

26、1-1可以知道，明顯滿足的條件，所以是安全。 2.7.2 輸入軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2-9所示，為設(shè)計(jì)的輸入軸的結(jié)構(gòu)，軸共分六段。各軸段的參數(shù)已經(jīng)列出，詳見CAD圖紙。 圖2-9軸1結(jié)構(gòu)圖2.8 蝸桿軸的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中蝸輪軸是45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 2.8.1 軸參數(shù)設(shè)計(jì) （1）.蝸桿軸上、和的計(jì)算聯(lián)軸器 齒輪 （2）齒輪上力計(jì)算大齒輪分度圓直徑已經(jīng)在齒輪的設(shè)計(jì)中算出為而 （3）計(jì)算軸最小直徑查參考文獻(xiàn)1式15-2，查參考文獻(xiàn)1表15-3，選取，則 取由此取軸兩端的直徑是 （4）軸的結(jié)構(gòu)軸結(jié)構(gòu)如下圖2-10所示。由于軸承同時(shí)受到了徑向力和軸向力，所以設(shè)計(jì)中選用單列圓錐滾子軸承。根據(jù)要求并因?yàn)?，所以選用單列圓

27、錐滾子軸承，其尺寸為。圖2-10 蝸桿軸結(jié)構(gòu) （5）計(jì)算各軸長1）設(shè)計(jì)滿足最小軸要求 2）設(shè)計(jì)確保大齒輪合理裝配 3)設(shè)計(jì)確保蝸桿安裝 4）結(jié)合與渦輪的配合設(shè)計(jì) （4）渦輪軸各端倒角為，其軸肩的各圓角的半徑為R2圖2-11 軸2力圖對(duì)渦輪軸受力分析，如圖2-11為渦輪軸的受力分析圖 可以從圖中明顯得知截面A才是危險(xiǎn)的。下表2-4為截面A處的及M的 值：表2-4 截面應(yīng)力 軸載荷水平面H垂直面V支反力力F軸上彎矩M軸總彎矩軸上扭矩T 2.8.1 軸強(qiáng)度的校核設(shè)計(jì)中在對(duì)渦輪軸校核時(shí)，一般只需校核渦輪軸受到最大扭矩、彎矩截面的強(qiáng)度，即截面A。參考文獻(xiàn)1式15-5和上述表中的參數(shù)，再加上軸是單向旋轉(zhuǎn)的

28、，渦輪軸的扭矩切應(yīng)力就是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，選。那么計(jì)算軸的應(yīng)力： 設(shè)計(jì)中已經(jīng)選輸入軸是45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查參考文獻(xiàn)1表51-1可以知道，明顯滿足的條件，所以是安全。 2.8.2渦輪軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2-13所示，為渦輪軸7共六段。各部分的參數(shù)已完成計(jì)算。圖2-12軸2結(jié)構(gòu)圖2.9軸承的選擇本次設(shè)計(jì)需要用到兩對(duì)軸承,分別在輸入軸和蝸桿軸上。因?yàn)槎际艿捷S向力和圓周力效應(yīng),因此,設(shè)計(jì)用于滾動(dòng)軸承。像機(jī),使用最廣泛的零件之一的滾柱軸承的滾動(dòng)接觸元素支持的旋轉(zhuǎn)部分。在滑動(dòng)軸承,滾動(dòng)軸承具有摩擦少,容易啟動(dòng),降低能耗等。和大多數(shù)當(dāng)前的滾動(dòng)軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,所以在滾動(dòng)軸承的使用,只有根據(jù)軸承的工作條件,準(zhǔn)確地選擇模

29、型。在圓錐滾子軸承的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的不同的軸的誤差將直接導(dǎo)致加工錯(cuò)誤. .軸承不僅可以工作在同一時(shí)間在同一時(shí)間的力量兩個(gè)方向,分別為徑向和軸向。外圈可分離,安裝時(shí),間隙可調(diào)。軸承的代碼是3000,然后選擇軸承的模型根據(jù)安裝尺寸。輸入軸的采用,渦輪軸使用的。軸承游隙的選擇可以調(diào)整軸承間隙的設(shè)計(jì)。它可以通過端蓋下面的墊片調(diào)整,這種方法比較快。（2）軸承潤滑滾動(dòng)軸承在工作時(shí),它應(yīng)該使用潤滑來避免軸承部件的磨損。潤滑可以達(dá)到盡可能減少摩擦和磨損,同時(shí)也起到了冷卻、減震、密封等作用。可以說,合理的潤滑對(duì)軸承性能的提升起著非常大的作用。有很多滾動(dòng)軸承的潤滑方法：脂潤滑,油潤滑和固體潤滑?？紤]到回轉(zhuǎn)工作臺(tái)頻繁的

30、啟動(dòng),工作時(shí)間長,溫度相對(duì)較高。所以油潤滑的設(shè)計(jì)。（3）軸承密封裝置軸承密封的設(shè)計(jì)的目的是分離水、灰塵等雜質(zhì),確保潤滑劑不會(huì)丟失。密封裝置可以分為兩類,它們是接觸、非接觸類型。在這個(gè)設(shè)計(jì)中,采用接觸式密封中的唇形密封圈。2.10箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.10.1箱體結(jié)構(gòu)見CAD圖紙 2.10.2箱體參數(shù)設(shè)計(jì)主要零件的質(zhì)量： 工作臺(tái)：21.05 Kg 渦輪：8.94 Kg 齒輪軸：0.788 Kg大齒輪：3.9 Kg蝸桿軸：4.15 Kg 輸出軸：5.7Kg表2-5 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)名稱參數(shù)符號(hào)尺寸（mm）箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度箱體凸緣厚度箱座底部凸緣厚度20箱座地腳螺釘直徑16箱座地腳

31、螺釘數(shù)4大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離10齒輪斷面與內(nèi)機(jī)壁距離8箱蓋、箱座肋厚6.8軸承端蓋外徑軸承端蓋的凸緣厚度t外箱壁至軸承斷面距離L定位銷的直徑d6.4軸承端蓋螺釘直徑連接螺栓D2的間距l(xiāng)60參數(shù)名稱參數(shù)符號(hào)尺寸（mm）箱蓋與箱座連接螺栓的直徑軸承旁連接螺栓的直徑3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路(如圖3所示)設(shè)計(jì)思路：步進(jìn)電機(jī)是一種將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件。步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量與輸入脈沖個(gè)數(shù)成正比，其速度與單位時(shí)間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)(即脈沖頻率)成正比，其轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進(jìn)電機(jī)的各相繞組的相序有關(guān)。所以只要用可編程控制器控制步進(jìn)電機(jī)輸出的指令脈沖的數(shù)量

32、、頻率及繞組通電的相序，便可控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的位移量、速度和方向，且可獲得較高的控制精度，從而完成回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的控制功能。3.2回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是指根據(jù)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝要求，使用相應(yīng)編程語言(梯形圖設(shè)計(jì))，對(duì)實(shí)際控制進(jìn)行程序正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器編制和調(diào)試過程，本控制系統(tǒng)需要完成的212作敘述如下。通過控制脈沖的發(fā)生個(gè)數(shù)來控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的的運(yùn)轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)回轉(zhuǎn)212作臺(tái)的運(yùn)轉(zhuǎn)角度控制；控制脈沖的頻率來控制步進(jìn)電機(jī)的速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的速度控制；通過方向控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的正反轉(zhuǎn)控制；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的進(jìn)給速度取決于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而步進(jìn)電機(jī)的

33、轉(zhuǎn)速取決于輸入的脈沖頻率，因此可以根據(jù)該工序要求的進(jìn)給速度，確定其PLC輸出的脈沖頻率。根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)所需的梯形圖(如圖3-2所示)及程序的調(diào)試流程(如圖3-3所示)。 3-1 plc控制系統(tǒng)接線圖 3-2 部分梯形圖 3-3 plc控制系統(tǒng)調(diào)試流程圖總結(jié)PLC回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床中，主要是數(shù)控銑床、數(shù)控磨床和加工中心。隨著數(shù)控機(jī)床的不斷更新?lián)Q代，對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的要求也越來越高。從某方面來說，回轉(zhuǎn)臺(tái)決定了數(shù)控機(jī)床的性能。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)朝著精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)方向發(fā)展?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)有控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)了智能化，減少了人為的干預(yù)，從而降低了人為誤差。本次設(shè)計(jì)的PLC回轉(zhuǎn)工

34、作臺(tái)結(jié)構(gòu)較為常見，采用齒輪減速再加蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)較為簡單，并且精度夠，回轉(zhuǎn)臺(tái)的穩(wěn)定性強(qiáng)。設(shè)計(jì)過程中涉及到較多機(jī)械類的知識(shí)，也有好多自己的知識(shí)盲區(qū)，趁著此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)把以前所學(xué)的知識(shí)溫習(xí)了一遍，相信會(huì)映象更深。同時(shí)也查閱了好多參考文獻(xiàn)，擴(kuò)充了自己的知識(shí)面。提升了自己的知識(shí)運(yùn)用能力。參考文獻(xiàn) 1王為，汪建曉.機(jī)械設(shè)計(jì)（第二版）.M.武漢：華中科技大學(xué)出版社,2011.2唐增寶，常建娥.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).武漢：華中科技大學(xué)出版社,2012.3高健，謝紅夾具式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)J武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001.4徐灝機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19915實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊(cè)編

35、委會(huì)實(shí)用數(shù)控機(jī)床手冊(cè)M北京：北京出版社，19936機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二冊(cè))M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.致 謝畢業(yè)的日子就在眼下，畢業(yè)設(shè)計(jì)也在不知不覺中完成。至今還沉浸在知識(shí)的海洋里，充實(shí)的生活中。在一個(gè)多月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成預(yù)期的目標(biāo)。以前一直以為，畢業(yè)設(shè)計(jì)只是一次對(duì)所學(xué)的知識(shí)的一次純粹的總結(jié)，最多不過是像以前的課程設(shè)計(jì)，知道參加了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)才明白自己的這種想法是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)自己的一次考驗(yàn)，對(duì)自己的一種提升。有人說沒經(jīng)歷過畢業(yè)設(shè)計(jì)的大學(xué)是不完整的，說的很有道理。畢業(yè)設(shè)計(jì)就好比是大學(xué)里的畫龍點(diǎn)睛之筆，雖然相對(duì)大學(xué)生活來說這一個(gè)月是短暫的，但這也是大學(xué)中最重要的一

36、個(gè)月之一。在此我要真心感謝我的指導(dǎo)老師周敬東老師。感謝老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給了大量的幫助。感謝幫助過我的同學(xué)，感謝這么多的參考文獻(xiàn)。感謝老師們?cè)谶@大學(xué)四年來給我們的教育。設(shè)計(jì)過程中我通過翻閱資料，向老師請(qǐng)教，與同學(xué)間相互交流學(xué)習(xí)等方式，讓我受益良多。設(shè)計(jì)中有汗水，也有喜悅。這次經(jīng)歷讓我懂得了將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化到實(shí)際中的方法，對(duì)自己工作能力充滿信心。我想這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷是我人生中總要的財(cái)富。最后，對(duì)答辯組老師百忙之中抽出時(shí)間對(duì)論文進(jìn)行評(píng)審表示衷心的感謝！附錄資料：不需要的可以自行刪除 perl函數(shù)應(yīng)用一、進(jìn)程處理函數(shù)1、進(jìn)程啟動(dòng)函數(shù)函數(shù)名eval調(diào)用語法eval(string)解說將string看

37、作Perl語句執(zhí)行。正確執(zhí)行后，系統(tǒng)變量$為空串，如果有錯(cuò)誤，$中為錯(cuò)誤信息。例子$print = print (hello,worldn);eval ($print);結(jié)果輸出hello, world函數(shù)名system調(diào)用語法system(list)解說list中第一個(gè)元素為程序名，其余為參數(shù)。system啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行程序并等待其結(jié)束，程序結(jié)束后錯(cuò)誤代碼左移八位成為返回值。例子proglist = (echo, hello,world!);system(proglist);結(jié)果輸出hello, world!函數(shù)名fork調(diào)用語法procid = fork();解說創(chuàng)建程序的兩個(gè)拷貝-父進(jìn)

38、程和子進(jìn)程-同時(shí)運(yùn)行。子進(jìn)程返回零，父進(jìn)程返回非零值，此值為子程序的進(jìn)程ID號(hào)。例子$retval = fork();if ($retval = 0) # this is the child process exit; # this terminates the child process else # this is the parent process結(jié)果輸出無函數(shù)名pipe調(diào)用語法pipe (infile, outfile);解說與fork合用，給父進(jìn)程和子進(jìn)程提供通信的方式。送到outfile文件變量的信息可以通過infile文件變量讀取。步驟：1、調(diào)用pipe2、用fork將程序分成

39、父進(jìn)程和子進(jìn)程3、一個(gè)進(jìn)程關(guān)掉infile，另一個(gè)關(guān)掉outfile例子pipe (INPUT, OUTPUT);$retval = fork();if ($retval != 0) # this is the parent process close (INPUT); print (Enter a line of input:n); $line = ; print OUTPUT ($line); else # this is the child process close (OUTPUT); $line = ; print ($line); exit (0);結(jié)果輸出$programEnte

40、r a line of input:Here is a test lineHere is a test line$函數(shù)名exec調(diào)用語法exec (list);解說與system類似，區(qū)別是啟動(dòng)新進(jìn)程前結(jié)束當(dāng)前程序。常與fork合用，當(dāng)fork分成兩個(gè)進(jìn)程后，子進(jìn)程用exec啟動(dòng)另一個(gè)程序。例子 結(jié)果輸出函數(shù)名syscall調(diào)用語法syscall (list);解說調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)，list第一個(gè)元素是系統(tǒng)調(diào)用名，其余為參數(shù)。如果參數(shù)是數(shù)字，就轉(zhuǎn)化成C的整型數(shù)(type int)。否則傳遞字符串的指針。詳見UNIX的幫助或Perl文檔。使用syscall必須包含文件syscall.pl，即：req

41、uire (syscall.ph); 例子結(jié)果輸出2、進(jìn)程終止函數(shù)函數(shù)名Die調(diào)用語法die (message);解說終止程序并向STDERR輸出錯(cuò)誤信息。message可以為字符串或列表。如果最后一個(gè)參數(shù)不包含換行符，則程序文件名和行號(hào)也被輸出。例子die (Cannot open input file);結(jié)果輸出Cannot open input file at myprog line 6.函數(shù)名warn調(diào)用語法warn (message);解說與die類似，區(qū)別是不終止程序。例子warn(Danger! Danger!n);結(jié)果輸出Danger! Danger!函數(shù)名exit調(diào)用語法ex

42、it (retcode);解說終止程序并指定返回值。例子exit(2);結(jié)果輸出無函數(shù)名kill調(diào)用語法kill (signal, proclist);解說給一組進(jìn)程發(fā)送信號(hào)。signal是發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，9為殺掉進(jìn)程。proclist是進(jìn)程ID列表。詳見kill的UNIX幫助。例子結(jié)果輸出3、進(jìn)程控制函數(shù)函數(shù)名sleep調(diào)用語法sleep (time);解說將程序暫停一段時(shí)間。time是停止的秒數(shù)。返回值為實(shí)際停止的秒數(shù)。例子sleep (5);結(jié)果輸出無函數(shù)名wait調(diào)用語法procid = wait();解說暫停程序執(zhí)行，等待子進(jìn)程終止。不需要參數(shù)，返回值為子進(jìn)程ID，如果沒有子進(jìn)程，返

43、回-1。例子結(jié)果輸出函數(shù)名waitpid調(diào)用語法waitpid (procid, waitflag);解說暫停程序執(zhí)行，等待特定的子進(jìn)程終止。procid為等待的進(jìn)程ID例子$procid = fork();if ($procid = 0) # this is the child process print (this line is printed firstn); exit(0); else # this is the parent process waitpid ($procid, 0); print (this line is printed lastn);結(jié)果輸出$ programt

44、his line is printed firstthis line is printed last$4、其它控制函數(shù)函數(shù)名caller調(diào)用語法subinfo = caller();解說返回調(diào)用者的程序名和行號(hào)，用于Perl Debugger。返回值為三元素的列表：1、調(diào)用處的包名2、調(diào)用者文件名3、調(diào)用處的行號(hào)例子結(jié)果輸出函數(shù)名chroot調(diào)用語法chroot (dir);解說改變程序的根目錄，詳見chroot幫助。例子結(jié)果輸出函數(shù)名local調(diào)用語法local($variable);解說在語句塊(由大括號(hào)包圍的語句集合)中定義局域變量，僅在此語句塊中起作用，對(duì)其的改變不對(duì)塊外同名變量造成影

45、響。千萬不要在循環(huán)中使用，否則每次循環(huán)都定義一個(gè)新的局域變量！例子結(jié)果輸出函數(shù)名times調(diào)用語法timelist = times解說返回該程序及所有子進(jìn)程消耗的工作時(shí)間。返回值為四個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的列表：1、程序耗用的用戶時(shí)間2、程序耗用的系統(tǒng)時(shí)間3、子進(jìn)程耗用的用戶時(shí)間4、子進(jìn)程耗用的系統(tǒng)時(shí)間例子結(jié)果輸出二、數(shù)學(xué)函數(shù)函數(shù)名sin調(diào)用語法retval = sin (value);解說參數(shù)為弧度值。函數(shù)名cos調(diào)用語法retval = cos (value);解說參數(shù)為弧度值。函數(shù)名atan2調(diào)用語法retval = atan2 (value1, value2);解說運(yùn)算并返回value1除以valu

46、e2結(jié)果的arctan值，單位為弧度，范圍在-PIPI。應(yīng)用例：角度轉(zhuǎn)化成弧度子程序。sub degrees_to_radians local ($degrees) = _; local ($radians);11: $radians = atan2(1,1) * $degrees / 45;函數(shù)名sqrt調(diào)用語法retval = sqrt (value);解說平方根函數(shù)。value為非負(fù)數(shù)。函數(shù)名exp調(diào)用語法retval = exp (value);解說返回e的value次方。函數(shù)名log調(diào)用語法retval = log (value);解說以e為底的自然對(duì)數(shù)。函數(shù)名abs調(diào)用語法retv

47、al = abs (value);解說絕對(duì)值函數(shù)。(Perl 4中沒有)函數(shù)名rand調(diào)用語法retval = rand (num);解說隨機(jī)數(shù)函數(shù)，返回0和整數(shù)num之間的一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。函數(shù)名srand調(diào)用語法srand (value);解說初始化隨機(jī)數(shù)生成器。保證每次調(diào)用rand真正隨機(jī)。三、字符串處理函數(shù)函數(shù)名index調(diào)用語法position = index (string, substring, position);解說返回子串substring在字符串string中的位置，如果不存在則返回-1。參數(shù)position是可選項(xiàng)，表示匹配之前跳過的字符數(shù)，或者說從該位置開始匹配。函數(shù)名ri

48、ndex調(diào)用語法position = rindex (string, substring, position);解說與index類似，區(qū)別是從右端匹配。函數(shù)名length調(diào)用語法num = length (string);解說返回字符串長度，或者說含有字符的數(shù)目。函數(shù)名pos調(diào)用語法offset = pos(string);解說返回最后一次模式匹配的位置。函數(shù)名substr調(diào)用語法substr (expr, skipchars, length)解說抽取字符串（或表達(dá)式生成的字符串）expr中的子串，跳過skipchars個(gè)字符，或者說從位置skipchars開始抽取子串（第一個(gè)字符位置為0），

49、子串長度為length，此參數(shù)可忽略，意味著取剩下的全部字符。當(dāng)此函數(shù)出現(xiàn)在等式左邊時(shí)，expr必須為變量或數(shù)組元素，此時(shí)其中部分子串被等式右邊的值替換。函數(shù)名study調(diào)用語法study (scalar);解說用一種內(nèi)部格式提高變量的訪問速度，同一時(shí)刻只對(duì)一個(gè)變量起作用。函數(shù)名lcuc調(diào)用語法retval = lc(string);retval = uc(string);解說將字符串全部轉(zhuǎn)換成小/大寫字母。函數(shù)名lcfirstucfirst調(diào)用語法retval = lcfirst(string);retval = ucfirst(string);解說將第一個(gè)字母轉(zhuǎn)換成小/大寫。函數(shù)名quot

50、ameta調(diào)用語法newstring = quotemeta(oldstring);解說將非單詞的字母前面加上反斜線()。語句 ： $string = quotemeta($string);等效于：$string = s/(W)/$1/g;常用于模式匹配操作中，確保字符串中沒有字符被看作匹配操作符。函數(shù)名join調(diào)用語法join (joinstr, list);解說把字符串列表(數(shù)組)組合成一個(gè)長的字符串，在每兩個(gè)列表元素間插入串joinstr。函數(shù)名sprintf調(diào)用語法sprintf (string, fields);解說與printf類似，區(qū)別是結(jié)果不輸出到文件，而作為返回值賦給變量。例

51、子$num = 26;$outstr = sprintf(%d = %x hexadecimal or %o octaln,$num, $num, $num);print ($outstr);結(jié)果輸出26 = 1a hexadecimal or 32 octal四、標(biāo)量轉(zhuǎn)換函數(shù)函數(shù)名chop調(diào)用語法$lastchar = chop (var);解說var可為變量或數(shù)組，當(dāng)var為變量時(shí)，最后一個(gè)字符被刪除并賦給$lastchar，當(dāng)var為數(shù)組/列表時(shí)，所有元素的最后一個(gè)字符被刪除，最后一個(gè)元素的最后一個(gè)字母賦給$lastchar。函數(shù)名chomp調(diào)用語法result = chomp(var)

52、;解說檢查字符串或字符串列表中元素的最后一個(gè)字符是否為由系統(tǒng)變量$/定義的行分隔符，如果是就刪除。返回值為實(shí)際刪除的字符個(gè)數(shù)。函數(shù)名crypt調(diào)用語法result = crypt (original, salt);解說用DES算法加密字符串，original是將要加密的字符串，salt是兩個(gè)字符的字符串，定義如何改變DES算法，以使更難解碼。返回值為加密后的串。函數(shù)名hex調(diào)用語法decnum = hex (hexnum);解說將十六進(jìn)制數(shù)(字符串形式)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)。函數(shù)名int調(diào)用語法intnum = int (floatnum);解說將浮點(diǎn)數(shù)舍去小數(shù)部分轉(zhuǎn)化為整型數(shù)。函數(shù)名oct調(diào)用語法

53、decnum = oct (octnum);解說將八進(jìn)制數(shù)(字符串形式)或十六進(jìn)制數(shù)(0 x.形式)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)。函數(shù)名ord調(diào)用語法asciival = ord (char);解說返回單個(gè)字符的ASCII值，與PASCAL中同名函數(shù)類似。函數(shù)名chr調(diào)用語法$char = chr (asciival);解說返回ASCII值的相應(yīng)字符，與PASCAL中同名函數(shù)類似。函數(shù)名pack調(diào)用語法formatstr = pack(packformat, list);解說把一個(gè)列表或數(shù)組以在實(shí)際機(jī)器存貯格式或C等編程語言使用的格式轉(zhuǎn)化（包裝）到一個(gè)簡單變量中。參數(shù)packformat包含一個(gè)或多個(gè)格式字

54、符，列表中每個(gè)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)，各格式字符間可用空格或tab隔開，因?yàn)閜ack忽略空格。除了格式a、A和外，重復(fù)使用一種格式多次可在其后加個(gè)整數(shù)，如： $twoints = pack (i2, 103, 241);把同一格式應(yīng)用于所有的元素則加個(gè)*號(hào)，如： $manyints = pack (i*, 14, 26, 11, 83);對(duì)于a和A而言，其后的整數(shù)表示要?jiǎng)?chuàng)建的字符串長度，重復(fù)方法如下： $strings = pack (a6 x 2, test1, test2);格式的情況比較特殊，其后必須加個(gè)整數(shù)，該數(shù)表示字符串必須的長度，如果長度不夠，則用空字符(null)補(bǔ)足，如： $output

55、 = pack (a 6 a, test, test2);pack函數(shù)最常見的用途是創(chuàng)建可與C程序交互的數(shù)據(jù)，例如C語言中字符串均以空字符(null)結(jié)尾，創(chuàng)建這樣的數(shù)據(jù)可以這樣做： $Cstring = pack (ax, $mystring);下表是一些格式字符與C中數(shù)據(jù)類型的等價(jià)關(guān)系：字符 等價(jià)C數(shù)據(jù)類型CcharddoubleffloatiintIunsigned int (or unsigned)llongLunsigned longsshortSunsigned short完整的格式字符見下表。 格式字符 描述a用空字符(null)補(bǔ)足的字符串A用空格補(bǔ)足的字符串b位串，低位在前B

56、位串，高位在前c帶符號(hào)字符（通常-128127）C無符號(hào)字符（通常8位）d雙精度浮點(diǎn)數(shù)f單精度浮點(diǎn)數(shù)h十六進(jìn)制數(shù)串，低位在前H十六進(jìn)制數(shù)串，高位在前i帶符號(hào)整數(shù)I無符號(hào)整數(shù)l帶符號(hào)長整數(shù)L無符號(hào)長整數(shù)n網(wǎng)絡(luò)序短整數(shù)N網(wǎng)絡(luò)序長整數(shù)p字符串指針s帶符號(hào)短整數(shù)S無符號(hào)短整數(shù)u轉(zhuǎn)化成uuencode格式vVAX序短整數(shù)VVAX序長整數(shù)x一個(gè)空字節(jié)X回退一個(gè)字節(jié)以空字節(jié)(null)填充函數(shù)名unpack調(diào)用語法list = unpack (packformat, formatstr);解說unpack與pack功能相反，將以機(jī)器格式存貯的值轉(zhuǎn)化成Perl中值的列表。其格式字符與pack基本相同（即上表）

57、，不同的有：A格式將機(jī)器格式字符串轉(zhuǎn)化為Perl字符串并去掉尾部所有空格或空字符；x為跳過一個(gè)字節(jié)；為跳過一些字節(jié)到指定的位置，如4為跳過4個(gè)字節(jié)。下面看一個(gè)和X合同的例子： $longrightint = unpack (* X4 L, $packstring);此語句將最后四個(gè)字節(jié)看作無符號(hào)長整數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。下面看一個(gè)對(duì)uuencode文件解碼的例子：1 : #!/usr/local/bin/perl2 : 3 : open (CODEDFILE, /u/janedoe/codefile) |4 : die (Cant open input file);5 : open (OUTFILE,

58、outfile) |6 : die (Cant open output file);7 : while ($line = ) 8 : $decoded = unpack(u, $line);9 : print OUTFILE ($decoded);10: 11: close (OUTFILE);12: close (CODEDFILE); 當(dāng)將pack和unpack用于uuencode時(shí)，要記住，雖然它們與UNIX中的uuencode、uudecode工具算法相同，但并不提供首行和末行，如果想用uudecode對(duì)由pack的輸出創(chuàng)建的文件進(jìn)行解碼，必須也把首行和末行輸出（詳見UNIX中uuen

59、code幫助）。函數(shù)名vec調(diào)用語法retval = vec (vector, index, bits);解說顧名思義，vec即矢量(vector)函數(shù)，它把簡單變量vector的值看作多塊(維)數(shù)據(jù)，每塊含一定數(shù)目的位，合起來即一個(gè)矢量數(shù)據(jù)。每次的調(diào)用訪問其中一塊數(shù)據(jù)，可以讀取，也可以寫入。參數(shù)index就象數(shù)組下標(biāo)一樣，提出訪問哪一塊，0為第一塊，依次類推，要注意的是訪問次序是從右到左的，即第一塊在最右邊。參數(shù)bits指定每塊中的位數(shù)，可以為1,2,4,8,16或32。例子1 : #!/usr/local/bin/perl2 : 3 : $vector = pack (B*, 110100

60、11);4 : $val1 = vec ($vector, 0, 4);5 : $val2 = vec ($vector, 1, 4);6 : print (high-to-low order values: $val1 and $val2n);7 : $vector = pack (b*, 11010011);8 : $val1 = vec ($vector, 0, 4);9 : $val2 = vec ($vector, 1, 4);10: print (low-to-high order values: $val1 and $val2n); 結(jié)果high-to-low order val