【2017年整理】机电一体化系统综合实训.doc

西安广播电视大学开放教育 机械制造与自动化（机电方向）专业（专科） 机电一体化系统综合实训 学生姓名： 范澍萱 学 号： 1461101451464 指导老师： 万宏强 分 校： 莲湖分校 时 间：2016年5月20日 机电一体化系统综合实训 表面粗糙度测量计实习 一、任务目的与要求 1.1目 的 1.1.1了解表面粗糙度测量计的组成，建立表面粗糙度测量的概念 1.1.2 了解表面粗糙度测量计的机械结构和传动原理 1.1.3学习传感器的工作原理及其正确接线 1.1.4学习各单元之间的通信方法和系统调试 1.1.5增强团队合作精神 1.2要 求 1.2.1 熟悉机械部分的组成、工作原理 1.2.2 绘制机械部分的工作原理图 1.2.3 绘制所研究系统的图 1.2.4了解各模块控制信号的类型 1.2.5熟悉各模块所用传感器类型、结构、工作原理、性能和使用 1.2.6正确分析传感器信号与其它传感器信号的传送过程 二、实习内容及过程 1 绪论 1.1前言 机械加工中，表面特征的研究是控制机械零件表面质量的重要内容，而表面粗糙度是表面特种的重要技术指标之一。随着机械加工工艺水平的提高，对零件的表面质量提出了越来越高的要求。无论用何种加工方法加工，在零件表面总会留下凹凸不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用肉眼就可以看到，精加工后的表面用放大镜或者显微镜仍能观察到，这就是零件加工后的表面粗糙度，过去称为表面光洁度。国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。 1.2题目背景和意义 表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。它的大小对零件表面的摩擦磨损、疲劳强度、冲击强度、耐腐蚀性、接触刚度和抗震性、配合性质、测量精度和密封行等有很大的影响。粗糙度测量有接触测量和非接触测量两大类方法。触针式接触测量粗糙度参数的方法具有精度高，稳定性好的优点。该课题就是针对触针式测量粗糙度的测量系统进行改造。 1.3国内外表面粗糙度测量系统的研制情况 表面粗糙度与零件表面功能有着密切的关系，因此人们在很早以前就认识到测量表面粗糙度的重要性。但由于技术工艺水平的落后，最早只能单纯的依靠人的视觉和触觉来估计，即通过目测手触摸试件与标准样块进行比较，随着生产技术的发展，人们又采用了比较显微镜进行比对。这些原始的测量方法只能对表面微观不平度做出定性的综合评定。自从1927年德国的施马尔茨（Schmaltz）发明了用光杠杆进行放大的表面轮廓记录仪后，人们就一直致力于表面质量的研究，从此开始了对表面粗糙度的数量化描述。近年来，由于计算机技术、电子技术、数据处理能力的提高，研制了许多三维表面微观形貌测量仪，使得在局部表面上三维评定表面粗糙度成为可行，而且国际上方兴未艾。 2系统方案选择与论证 2.1设计要求 本院实验室有一台“221-7”型SORTRONIC的粗糙度轮廓仪，本设计就是在对其研究的基础上，结合新型粗糙度轮廓仪的发展方向对其进行设计改造。如图2.1所示 图2.1表面粗糙度轮廓仪 2.2基本要求 要求实现其速度在1mm/s—5mm/s可调，测量行程可达20mm，在高度方向上传感器杆上下可调节100mm 2.3最终成果 （1）设计出测量系统的电路（2）设计出测控程序（3）实现电机正反转，调速调节测量行程（4）完成Ra、Rz、Ry的测量（5）完成驱动部分的机械设计 2.4测量数据说明 1.轮廓的平均算术偏差(Ra)如图所示，通过零件的表面轮廓作一中线 m ，将一定长度的轮廓分成两部分，使中线两侧轮廓线与中线之间所包含的面积相等，即 图轮廓的平均算术偏差值Ra，就是在一定测量长度 l 范围内，轮廓上各点至中线距离绝对值的平均算术偏差。用算式表示为 不平度平均高度(Rz就是在基本测量长度范围内，从平行于中线的任意线起，自被测轮廓上五个最高点至五个最低点的平均距离(图 图轮廓最大高度Ry就是在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离ROM、RAM和 I/O接口电路等；扩展是通过系统总线进行的，通过总线把各扩展部件连接起来，并进行数据、地址和信号的传送，要实现扩展首先要构造系统总线。 系统总线 总线：连接计算机各部件的一组公共信号线。AT89S52使用的是并行总线结构，按其功能通常把系统总线分为三组，即地址总线、数据总线和控制总线。 （1）地址总线AB 在地址总线上传送的是地址信号，用于存储单元和I/O端口的选择。地址总线是单向的，地址信号只能由单片机向外送出。 地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元的数目，例如n位地址可产生2n个连续地址编码，因此可访问2n个存储单元，即通常所说的寻址范围为2n个地址单元。 （2）