华中科技大学
硕士学位论文
姓名：陈义
申请学位级别：硕士
专业：机械设计及理论gcr15热处理工艺
指导教师：吴昌林
20060502
烧录ic摘要
铝合金汽车轮毂的表面抛光由于轮毂表面的复杂性与轮毂产品的多样性，难以用机械抛光方式实现，手动抛光这种落后的加工方式已成为制约汽车轮毂生产行业发展的瓶颈。轮毂的生产企业正不断寻求高效、环保的轮毂抛光方法。因此，本文结合生产实际，提出了一种铝合金汽车轮毂曲面数字化抛光方法， 实现轮毂的自动化抛光。
本文首先对各种复杂表面的抛光方法做了详细比较，并对国内外的轮毂抛光方法做了深入调查研究，指出了它们的优点和不足。在此基础上，结合数字化仿形加工对复杂曲面的加工方法，提出了铝合金汽车轮毂曲面数字化抛光方法，并按此方法，设计了自动抛光样机。
接着详细阐述了各机构的设计，给出了各机构的位置正解。对轮毂制定了抛光工艺，规划了刀具路径。
本文还详细阐述了该数字化加工控制系统的原理及软、硬件设计，采用“分级式”控制，PC机负责人机交互管理，单片机负责底层硬件控制。ＲＳ－２３２Ｃ接口作为通信接口。采用光电编码器作为测量传感元件，将轮毂表面形状离散为若干个测量点，变成微机能识别的数字信息。给出了光电编码器的抗干扰四倍频、鉴向和计数原理，及单片机的控制电路。并给出了测量数据在PC机中的处理方法，及如何实现轮毂的自动抛光。抛光机的控制软件是在Windows平台下设计的，具有友好的图形交互界面。
最后，通过实验验证了该方法的可行性，在满足抛光质量的前提下，其抛光效率较手工抛光提高了15倍以上，得到了一系列有实际参考价值的工艺参数。
关键词：铝合金汽车轮毂抛光数字化光电编码器步进电机单片机
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Abstract
The surface polishing, considering A-alloy motor wheel complexity and diversity，hard of mechanically polish mode to realize,Manual polishing mode have become the most barrier to motor wheel industry development.The high efficiency and pollution-free methods of polishing being found by the wheel enterprises.So this paper research on the method of polish by digitizing for A-alloy motor wheel cured face, realized to wheel automatic polish.
At first, this paper detail analysised and compared a variety of polishing methods for complexed surface, and in-depth investigated and studied existing polishing methods,and pointed out some merits and shortcomings.Then, the method of polish by digitizing for A-alloy motor wheel cured face was suggested. And a automatic prototyping was designed, it based this method..
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This paper detail elaborated the designed about each of mechanism, and presented mechanism position positive solution. Designed the polishing processing and the cutter trace.
智能电表芯片This paper detail elaborated the principle of digitizing control system and hardware and software. Adopt "grade type" control method, PC responsible of mutual management, Single-chip microprocessor responsible of contoling the bottom hardware. RS-232C is communication interface.
The rotary photoelectric encoder was used to measure data. The motor wheel surface was descreted many of points, changed these points to digital data through the encoder and saved these points in PC. And presented the principle of double frequency and discerning direction and high precise counter to encoder, and control circuit. And it presented the processing method of measurement data in PC, and how to polish motor wheel by auto. The control software of prototype based on Windows platform, it has friendly graphical interaction interface.
Finally, experiment results have been given and validated the method. The polishing efficiency was improved fifteen times at least than Manual polishing mode. And we got a series of processing parameter that have the practical worth to reference.
Keywords: A-alloy motor wheel polishing digitizing encoder stepping motor single-chip microprocessor
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本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果
由本人承担。
学位论文作者签名：陈义
日期： 2006 年 4 月29 日
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学位论文作者签名：陈义 指导教师签名：
日期： 2006 年 4 月 29日 日期：2006 年 4 月 29日
本论文属于 √
1 绪论
1.1 课题的来源、目的和意义
1.1.1 课题的来源
作为铝合金汽车轮毂进入表面镀铬前的一道精细加工，汽车轮毂的表面机械自动抛光是目前一个尚未解决的难题。主要技术难点在于以下两个方面： １． 多数轮毂表面凸凹起伏，形状复杂多样，难于用一般的机械化方式进行大批量加工；
２． 抛光光洁度和表面整体均匀性要求较高。
轮毂的生产企业正不断寻求高效、环保的轮毂抛光方式。浙江省金飞机械集团和浙江亚龙科技创业公司与我方进行合作，希望可以到解决该难题的途径。
1.1.2 课题的意义
据考察，目前我国在汽车轮毂抛光方面一般都是用工人手持电、气动磨具手工进行抛光，工人的劳动强度很大，加工效率也很低，每个工人每天平均只能加工２－３个轮毂，轮毂的生产企业不得不雇佣大量的劳动力专门用于轮毂的抛光加工，以浙江金华的轮毂生产企业为例，月产两万支轮毂的生产企业，在轮毂的抛光这道工序上就雇佣了３００个工人，占用了相当大面积的厂房进行加工；另一方面，由于在磨削过程中产生大量的粉尘，由呼吸道以及皮肤渗入工人的身体会对工人的健康产生很大伤害，轮毂生产企业存在很大的安全隐患。在我国的轮毂加工企业汽车轮毂业务正不断增加的情况下，手动抛光这种落后的加工方式已经成为我国汽车轮毂生产行业提升、发展的最大瓶颈。
因此，减少抛光加工的粉尘污染，改善工人的工作环境，提高抛光加工的质量和抛光加工的效率是适应轮毂抛光产业发展的必要途径。
1.1.3 课题的目的
寻求一种轮毂抛光的机械加工工艺，通过采用微机控制机械设备与磨具配合来取代传统的手工抛光，在抛光过程中基本实现全自动化，提高抛光加工的质量和大幅度提高抛光加工的效率，并实现环保。
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