智能削面机的制作材料(定稿).doc

序号： 编码： 第十三届“挑战杯”中国大学生课外学术科技作品竞赛江西赛区作品申报书 作品名称： 智能削面机的制作 学校全称： 南昌工程学院 申报者姓名 （集体名称）：程建建 唐慕全 吴晓鹏 谢志勇戴波 陈豪 李春龙 陈泳江 类别：自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作A类 科技发明制作B类说 明1.申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2.申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者可根据情况填写C表。3.表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4.序号、编码由第十三届“挑战杯”中国大学生课外学术科技作品竞赛江西赛区组委会办公室填写。5学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），根据本学科的特点，规范填写，并打印于F表。6.各高校应按照作品数额分配方案统一申报作品，每件作品一式六份，文本格式按照组委会统一要求印制和装帧，封面为230克A4纸，正文用80克A4纸双面打印，本着节俭、规范的原则进行印制和装帧。并按组委会规定的时间用特快专递寄或直接送至省组委会办公室。7.其他参赛事宜请向团省委学校部或江西财经大学团委咨询。8.作品寄送地址：江西省南昌市经济技术开发区双港东大街168号，江西财经大学团委（蛟桥南区大学生活动中心2楼），邮编：330013联系人：付艳、易红全联系电话传真Q：576898558（付艳）、1013492399（易红全）、229573675（江西13届挑战杯）A2申报者情况（集体项目）说明：1必须由申报者本人按要求填写；2申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。申报者代表情况姓名性别男出生年月学校系别、专业、年级学历学制4年入学时间作品名称毕业论文题目通讯地址邮政编码办公电话常住地通讯地址邮政编码住宅电话其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位资格认定学校学籍管理部门意见以上作者是否为2013年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。是否 （部门签章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果是否 负责人签名：年 月 日 B3申报作品情况（科技发明制作）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认； 3本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、 原理结构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书； 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。作品全称智能削面机的制作作品分类（A） A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标一、设计目的 传统的刀削面大多由人工制作，削面速度慢，效率低，且若削面技术不佳，则切削出来的面条形状各异，影响面条的口感。目前市场上已有的刀削面机主要有：喜洋洋刀削面机、飞刀削面机、懒神盘刀削面机等，它们大多采用汽车雨刷器原理，主要装置有电机、螺旋推进器、分面凸轮、削面手、扶面手等。通过对上述几种刀削面机的分析后发现均存在结构不够紧凑、加工复杂、造价昂贵等不足。为此我们制作了一种智能型刀削面机来代替传统的人工削面，弥补目前市场产品的不足。本作品具有结构简单、效率高、切削出来的面条厚薄均匀、智能化程度高、造价低廉等特点，适用于各类小餐馆，特别是普通百姓想吃刀削面而又苦于没有削面技术的家庭使用。二、设计基本思路削面机的动力由电动机提供，削面机构采用简单高效的偏心轮摇杆组合机构，模拟削面手动作。托面机构采用升降台装置，利用步进电机带动丝杆的正反转来完成升降台水平方向的连续往复运动，利用丝杆步进电机来控制升降台间歇上升的高度和运动时间长短，从而达到对切削面条的厚薄和份量多少的控制。1、底座；2、电机固定板；3、电机；4、摇杆支撑杆；5、减速箱；6、摇杆固定块；7、偏心轮；8、连杆；9、摇杆；10、关节轴承；11、角度可调刀片 ；12、托面板； 13、升降板；14、光轴；15、丝杆螺母；16、升降板；17、升降板；18、联轴器；19、步进电机；20、步进电机固定板；21、丝杆轴支撑；22、丝杆滑块；23、椭圆法兰直线轴承；24：SHF卧式轴支撑；25、SBR滑块；26、丝杆步进电机；27、丝杆步进电机固定板；28、带支撑光轴；29、丝杆；30、滚珠丝杆支撑座。图1 作品外形结构图三、创新点1.采用结构简单的偏心轮摇杆组合机构模拟削面手动作, 实现削面过程。2.偏心轮摇杆与升降台组合机构采用单片机控制，智能化程度高。四、技术关键1.摇杆要有一定的摆动速度，保证面条顺利削下。2.刀片的形状和弧度保证面条顺利甩出而不粘刀，且刀片的角度可调，最大程度的减少面团剩余量。3.保证面团与角度可调刀片的接触，即通过单片机编程控制削面手的往复摆动，面团的水平进给运动及面团的竖直间歇进给运动三个运动的协调进行。4.通过编程来控制升降台间歇上升的高度，削出厚薄不同的面条；控制切削时间的长短，实现对面条份量多少的控制。五、主要技术指标1.削面手为偏心轮摇杆机构，其具体尺寸为偏心轮直径106mm、连杆长度277mm、摇杆加刀片长度300mm、机架杆长度260mm，摇杆摆动夹角为45，刀片速度为3.7m/s。2.托面板和升降板长宽高分别为180mm、180mm、5mm，材料为不锈钢板。3.电机功率120W，扭矩10Nm,减速比为10:1，转速0至150转每分钟，步进电机扭矩1.2 Nm，丝杆步进电机扭矩0.5 Nm 。4.丝杆的螺距为5mm，导程为10mm，丝杆步进电机的丝杆螺距为2mm，导程为8mm。5.升降台单向行程120mm，时间18s，丝杆步进电机的间歇行程为4mm，时间为3s。作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）一、作品先进性通过对市面上已有的削面机分析后发现均存在结构不够紧凑、加工复杂、造价昂贵等不足，我们制作的新一代智能型刀削面机，其整体结构小、能耗低、造价低廉，并具有以下特点： 1.刀片角度可调，最大程度减少面团剩余量。2.通过编程来控制升降台上升的高度，削出厚薄不同的面条；控制切削时间的长短，实现对面条份量多少的控制。3.智能化程度高，设有操作面板，操作简单。二、技术分析说明削面机的动力由电动机提供，削面机构采用简单高效的偏心轮摇杆组合机构，模拟削面手动作，电动机带动偏心轮做圆周运动，通过连杆将偏心轮与摇杆连接，将偏心轮的圆周运动转化为摇杆的往复摆动，实现刀片的切削运动，刀片角度可调，最大程度的减少面团剩余量。托面机构采用升降台装置，面团放在升降台的托面板上，利用步进电机带动丝杆的正反转来完成升降台水平方向的连续往复运动，利用丝杆步进电机来控制升降台竖直方向的间歇性运动，通过编程来控制升降台间歇上升的高度和运动时间长短，从而达到对切削面条的厚薄和份量多少的控制。偏心轮摇杆与升降台组合机构、步进电机和丝杆步进电机的运动过程均采用单片机程序控制，实现切削过程的自动化，达到连续削面的过程。三、参考文献资料1余俊等.机械设计（第2版）M.北京：高等教育出版社，1986.2梁崇高.连杆机构的计算机辅助设计M.北京：机械工业出版社，1986.3鲁明山等.机械设计学M.北京：北京航空航天大学出版社，1995.4廖林清等.机械设计方法学M.重庆：重庆大学出版社，1996.5黄靖远等.机械设计学M.北京：机械工业出版社，1997.6张策.机械动力学M.北京：高等教育出版社，2000.7黄雨华等.现代机械设计理论和方法M.沈阳：东北大学出版社，2001.8孙辉，吴润秀.C语言程序设计M：北京：中国铁道出版社，2004.9濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）M.北京：高等教育出版社，2006.10孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理（第七版）M.北京：高等教育出版社，2006.11哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学（第七版）M.北京：高等教育出版社，2009.12刘鸿文.材料力学（第五版）M.北京：高等教育出版社，2011.作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果1.在2013年3月南昌工程学院第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中荣获科技发明类二等奖；2.作品于2012年5月委托教育部科技查新工作站（L25）进行科技查新，查新结果表明国内目前未见相同的文献报道（详见附件中的查新报告）。作品所处阶 段（ A ）A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式完全转让、企业合作等皆可作品可展示的形 式 实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示 图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测一、使用说明及注意事项1.开机前检查机器各部分零件连接是否有松动，电动机外壳是否接地，刀片是否锋利，并且给刀片涂上适量的食用油作为润滑剂； 2.开始工作前，调整好刀片与面团上表面的位置，使刀片能削出厚度合适的面条； 3.启动后空转1至2分钟，运转无误后方可进行工作；4.面团不可太软，面团的宽度不能超过托面板的水平往复行程，一般不超过120mm，且面团的高度不能太高，一般不超过150mm；5.定期在丝杆、滑块，关节连接处加适量的润滑油，以保证正常运转。二、适应范围适用于各类小餐馆，特别是普通百姓想吃刀削面而又苦于没有削面技术的家庭使用。三、作品应用推广市场调研发现，市场对刀削面机的需求量很大。对比市场上已有的产品，我们的作品具有结构简单、效率高、切削出来的面条厚薄均匀，智能化程度高、造价低廉等特点，适用于各类小餐馆，特别是普通百姓想吃刀削面而又苦于没有削面技术的家庭使用，市场前景广阔。专利申报情况提出专利申报 申报号 申报日期 年 月 日已获专利权批准 批准号 批准日期 未提出专利申请科研管理部门签 章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述 说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。通过对国内文献的查阅，发现了一些关于自动削面机的文献报道，如韩全忠的仿人工全自动削面机、张善臻的自动削面机、韩全忠的履带式全自动削面机和多种形状全自动面艺机、穆标的全自动刀削面机、李小勤和孙世温的电动削面机、马广文的智能型刀削面机，其中，韩全忠的仿人工全自动削面机具有动力机构，在动力机构的输出轴上固定有偏心轮，偏心轮通过一个往复运动机构与刀片装置支架连接，刀片装置支架上安装刀片并套装在滑杆上往复直线运动，用于将面团推向刀片的面团输送机构位于刀片装置支架一侧，刀片装置支架、滑杆、面团输送机构均安装在上部构件支架上，上部构件支架下端与下部的整机支架连接;在智能机器人刀削面机的文献报道中，高利平智能机器人刀削面机由刀削电机、偏心轮、传动杆、轴碗、支杆、支点轴、杠杆和削刀所组成，刀削电机带动偏心轮转动，板架移动电机通过丝杠带动丝母杆转动升降电机带动升降丝杠转动；郭燕龙的仿生削面机器人包括左手臂装置、右手臂装置和间歇运动装置;已见刀削面机的文献报道，其中王治虎的刀削面机包括电动机、与电动机同轴的减速机、及推进揉面机构以及他的薄厚可调式刀削面机包括动力机构、推进揉面机构及削面机构、刘吾立的削面机包括电机、传动机构、工作台。以上各种削面机均不同于本作品的智能型刀削面机，其主要特点在于: 1.采用结构简单的偏心轮摇杆组合机构模拟削面手动作, 实现削面过程。2.偏心轮摇杆与升降台组合机构采用单片机控制，智能化程度高。国内目前未见相同的文献报道，详见附件中的查新报告。各高校评审委员会初评意见 评委签名： 年 月 日学校组织协调机构确认并盖章 （团委代章） 年 月 日 学校主管领导意见、学校行政确认盖章 主管领导签章： 学校行政签章年 月 日E全省组织委员会办公室资格和形式审查意见组委会办公室资格审查意见 审查人（签名） 年 月 日组委会办公室形式审查意见 审查人（签名） 年 月 日组委会办公室审查结果合格 不合格 负责人（签名） 年 月 日F参赛作品打印处智能削面机的制作目 录摘 要151 研究背景及意义161.1 研究背景161.2 现有的刀削面机161.3 智能刀削面机的提出161.4 作品研究意义162 作品说明172.1 作品结构172.2 作品的装配关系182.3 作品的工作原理182.4 作品的使用方法及注意事项183 参数设计计算193.1 面条切削参数的确定193.2 四杆机构的设计193.3 升降台的设计203.4 电机选型213.5 电机编程224 作品的特点与不足234.1 作品特点234.2不足之处245 作品应用推广246 参考文献267 附件材料27附件一：电机程序27附件二：国家实用新型专利证书33附件三：科技查新报告34附件四：样机装配与零件图41附件五：作品加工与制作的现场图片47附件六：作品实物图48摘 要刀削面作为我国北方传统的面食，因其独特风味，深受广大老百姓的欢迎，但是传统刀削面大多由人工切削，切削速度慢，效率低，且若削面者技术不佳，则切削出来的面条形状各异，影响面条的口感。为此制作了智能削面机来代替传统的人工削面，主要原理是：刀削面机的动力由电动机提供，削面机构采用简单高效的偏心轮摇杆组合机构，电动机带动偏心轮做圆周运动，通过连杆将偏心轮与摇杆连接，将偏心轮的圆周运动转化为摇杆的往复摆动，实现刀片的切削运动；托面机构采用升降台机构，利用步进电机带动丝杆的正反转来完成升降台水平方向的连续往复运动，利用丝杆步进电机来控制升降台竖直方向的间歇性运动。偏心轮与升降台组合机构、步进电机和丝杆步进电机的运动过程均采用单片机程序控制，实现切削过程的智能化，达到连续削面的过程。主要特点是结构简单、效率高、切削出来的面条厚薄均匀，智能化程度高、造价低廉等，适用于各类小餐馆特别是普通百姓想吃刀削面而又苦于没有削面技术的家庭使用。关键词：削面机；偏心轮摇杆机构；升降台；单片机1 研究背景及意义1.1 研究背景刀削面是我国北方传统的主导面食，因其风味独特，深受广大老百姓的欢迎，在我国的各大中小城市尤为盛行，刀削面已经成为百姓日常生活中不可或缺的主食。传统的刀削面大多由人工制作，削面速度慢，效率低，且若削面者技术不佳，则切削出来的面条形状各异，影响面条的口感。目前市场上已有的刀削面机主要有：喜洋洋刀削面机、飞刀削面机、懒神盘刀削面机等，它们大多采用汽车雨刷器原理，主要装置有：电机、螺旋推进器、分面凸轮、削面手、扶面手等。通过对上述几种刀削面机的分析后发现均存在结构不够紧凑、加工复杂、造价昂贵等不足。为此我们制作了一种智能型刀削面机来代替传统的人工削面，弥补目前市场产品的不足。1.2 现有的刀削面机目前市场上已有刀削面机主要有：（1）懒神盘刀削面机，它的原理是通过挤压出面。缺点：面的宽窄不可调。（2）飞刀削面机，切出来的面宽窄可调。缺点：削出来的面条从头到尾的宽窄厚薄一致，失去了刀削面外滑内筋的口感。（3）喜洋洋刀削面机，这种刀削面机解决了前面两种刀削面机存在的问题，缺点：结构复杂，耗能大，价格昂贵，售价高达15000元。1.3 智能刀削面机的提出通过对市面上刀削面机的分析后发现均存在结构不够紧凑、加工复杂、造价昂贵等不足，为此，我们制作的新一代智能型刀削面机，其整体结构小、能耗低、造价低廉，并具有以下特点： （1）刀片角度可调，最大程度减少面团剩余量。（2）通过编程来控制升降台间歇上升的高度，削出厚薄不同的面条；控制切削时间的长短，实现对面条份量多少的控制目的。（3）智能化程度高，设有操作面板，操作简单。1.4 作品研究意义智能削面机的制作是人工智能技术在餐饮行业的重要突破。采用刀削面机来代替人工削面，能按照预定的要求较好地完成削面任务，速度快、效率高，削出的面条薄厚均匀，工作过程稳定。该作品的研发与运用可以有效地减轻削面工人的工作强度，对于大部分普通老百姓家庭来说，拥有智能刀削面机，不管你会不会削面，都能帮你削出美观的面条，为你省时，省力，省心。2 作品说明2.1 作品结构 作品的结构图如图1所示：1、底座；2、电机；3、减速箱；4、电机固定块；5、偏心轮；6、摇杆支撑杆；7、摇杆固定块；8、摇杆；9、连杆；10、关节轴承；11、角度可调刀片 ；12、滚珠丝杆支撑座； 13、丝杆；14、升降板；15、升降板；16、托面板；17、升降板；18、SHF卧式轴支撑；19、光轴；20、椭圆法兰直线轴承；21、步进电机；22、步进电机固定板；23、联轴器；24：丝杠底座；25、丝杆滑块；26、丝杆步进电机固定板；27、丝杆步进电机；28、SBR滑块；29、带支撑光轴图1 作品外形结构图本作品整体呈长方体，长700mm，宽500mm，高400mm,总重量约为25Kg，主要结构包括：底座、主电机、步进电机、削面手、升降台、丝杆滑块等，结构简单、紧凑，体积小，重量轻。2.2 作品的装配关系步进电机21通过步进电机固定板22固定在底座1上，通过联轴器23与丝杆13连接，丝杆13通过左右两端的丝杆底座24和滚珠丝杆支撑座12固定在底座1上。SBR滑块28安装在带支撑光轴29上，两根带支撑光轴的位置确定后固定在底座1上。升降台通过升降板14安装在丝杆滑块25和SBR滑块28上，丝杆步进电机27通过丝杆步进电机固定板26固定在升降板14上。丝杆步进电机27上的丝杆螺母与升降板15固定，用于削面的角度可调刀片11安装在摇杆8的一端，另一端与削面手固定块7固定，削面手固定块7通过轴承与削面手支撑杆6连接，削面手支撑杆6固定在底座1上，连杆9一端用关节轴承10与摇杆8连接，另一端也用关节轴承与偏心轮5连接，偏心轮5通过键与电动机2的输出轴连接，电机2通过电机固定板4安装在底座1上。2.3 作品的工作原理本作品通过单片机控制能够实现连续削面过程自动化，具体工作原理为：削面手动力由电动机2提供，电动机2带动偏心轮5做圆周运动，通过连杆9将偏心轮5的圆周运动转化为摇杆8的往复摆动，角度可调刀片11即可完成连续削面过程。面团放在升降台托面板16上，步进电机21带动丝杆13正转，带动升降台水平向左运动一个行程后，停止一段时间再反转，同时丝杆步进电机27利用这段停顿时间通过步进电机的转动带动丝杆的转动推动升降台向上运动一段距离。步进电机21带动丝杆13反转，带动升降台向右运动一个行程，停顿一段时间后再正转，同时升降台再向上上升一段距离，这样就实现了升降台水平的往复运动和向上的间歇运动。步进电机21和丝杆步进电机27的工作都通过单片机编程来实现其智能化，实现连续削面动作，削出的面条由于惯性被抛出到预先准备的容器中。2.4 作品的使用方法及注意事项1、开机前检查机器各部分零件连接是否有松动，电动机外壳是否接地，刀片是否锋利，并且给刀片涂上适量的食用油作为润滑剂；2、开始工作前，调整好刀片与面团上表面的位置，使刀片能削出厚度合适的面条；3、启动后空转1至2分钟，运转无误后方可进行工作；4、面团不可太软，面团的宽度不能超过托面板的水平往复行程，一般不超过120mm，且面团的高度不能太高，一般不超过150mm；5、定期在丝杆、滑块，关节连接处加适量的润滑油，以保证正常运转。3 参数设计计算3.1 面条切削参数的确定电动机带动削面手往复运动来实现削面过程，假定电动机的转速为n(r/min),则刀削面机器人每分钟削面n条，且电动机的转速可以通过调速器进行调节，切削出来的面条的长度为100至200mm，具体长度由面团长度决定，宽度约为5mm,厚度为3mm左右。3.2 四杆机构的设计为了满足面条切削参数和尽量使机器整体结构紧凑，取摇杆长度为300mm，摆角为45，行程变化系数为1.1，极位夹角为，摇杆摆动的弧长为=180(-1)(+1)代入数据得=9，=235.5mm。根据摇杆的长度及摆角作出摇杆的两个极位及。为求固定铰链A，分别作和=90-，与交于P；再作的外接圆，则圆弧上的任意一点都满足=，所以固定铰链A应选在此圆弧段上,如图2所示。再取机架杆的长度260mm,设曲柄长度为，连杆长度为，所得图形如图2示：图2 四杆机构计算图因为=，=所以=( - )2，= + 由作图法可知=300.4mm, =223.8mm代入数据得=53.3mm, =227.1mm验算：此四杆机构满足杆长条件，最小压力角大于40，此结构可行。四杆机构示意图如图3所示：图3 四杆机构结构图由于摇杆的长度太短，因此我们采用偏心轮来代替摇杆，偏心轮的偏心距等于摇杆的长度。最终的削面机构结构图如图4所示：1、 角度可调刀片；2、摇杆；3、连杆；4、削面手支撑座；5、削面手支撑杆；6、削面手固定块；7、偏心轮；图4 削面手机构结构示意图3.3 升降台的设计升降台的主要功能是实现面团的间歇性上升，设计要求每次上升4mm，上升过程平稳，这就要求托面板在上升过程中所受到的阻力要尽量小，且托面板自身的重量要轻。为此升降板1和升降板8采用轻质铝板材料，长宽均为180mm，厚为5mm，采用三根光轴和光轴固定座进行三角固定安装，这两块板为固定板，丝杆步进电机安装在升降板14的中心。升降板7和托面板9为活动板，它们长宽均为180mm，厚为5mm，材料采用有机玻璃，通过三根光轴和光轴固定座进行三角固定安装，升降板7与套在丝杠步进电机丝杆上的丝杆螺母用螺钉连接，当丝杠步进电机工作时，丝杆转动即可推动升降板7和托面板9一起向上运动。升降台具体结构图如图5示：1、 升降板；2、SHF卧式轴支撑；3、丝杆步进电机；4、丝杆步进电机丝杆；5、光轴；6、椭圆法兰直线轴承；7、升降板；8、升降板；9、托面板；图5 升降台结构示意图3.4 电机选型电动机输出轴的扭矩，假设刀片在削面时需要的力为F=50N,下面对丝杆机构的极限位置进行受力分析，如图6所示：图6 四杆机构的极限位置图当摇杆处于极限位置时，对摇杆进行受力分析得： DC1EFdxFdyFFc1图7 力的三角形 图8 摇杆的受力分析图按照三力汇交原理和力的作图法得力的三角形，（摇杆的受力分析图和力的三角形图如图7，图8所示）由此得出连杆所受到的力：=131.15N同理得出摇杆处于极限位置时连杆所受到的力：=100.28N由于四杆机构的传动角越大，对机构的传力越有利，所以计算出传动角为最小时连杆所受到的力=68.19N。因此按连杆所受的最大力来计算电动机的扭矩，得M=131.150.053=6.95Nm电机的功率W=(Mn)9549（KW）经过计算和误差估计选择：1、电机型号：120W 5IK120RGN-CF速比5GN-10K 扭矩10 Nm，减速比为10:1。2、步进电机和驱动器型号：57步进电机HY57DJ56+步进电机驱动器HYQD41。3、丝杆步进电机型号：42BG40-100L直线步进电机4、丝杆步进电机驱动器型号：ZD-6209-V2两相步进电机驱动器3.5 电机编程丝杆导程为10mm,行程为120mm，步进电机正转转12圈带动升降台向左运动一个行程，此时面团与刀片脱离，停顿一段时间，利用这段时间丝杆步进电机工作，推动升降台向上运动4mm，然后电机反转转12圈带动升降台向右运动一个行程，面团与刀片脱离，丝杆步进电机又开始工作，推动升降台向上走4mm，如此动作不断循环，即可实现连续的削面。刀片削出的面条宽度为5mm，丝杆导程为10mm，所以刀片的切削速率为步进电机转速的2倍，刀片的切削速率与主电机转速相等。设主电机的转速为n(rmin)周期为60n(s) 那么：步进电机的转速为n2(rmin), 周期为120n(s) ，步进电机转12圈升降台走一个行程所花的时间T=12120n=1440n(s)。经过多次调试，当n=120，T=18s, 步进电机的停顿时间为3s，丝杆步进电机的工作时间为3s时，削出的面条最好。步进电机的工作状态图如图9所示。图9 步进电机工作状态图丝杆步进电机的工作状态图如图10所示。图10 丝杆步进电机工作状态图4 作品的特点与不足4.1 作品特点（1）削面机构采用偏心轮摇杆组合机构，摇杆一端安装角度可调刀片，即削面手，削面手与连杆采用关节轴承连接，使两者的相对运动更加灵活，连接更加稳定。（2）采用升降台作为托面机构，运用丝杆步进电机来实现托面板的间歇性向上运动，每次上升的距离相等，保证面条厚度均匀。（3）面团的水平方向的往复进给采用丝杆步进机构，通过步进电机带动丝杆的正转和反转来使升降台做水平方向的往复进给，丝杆传动精度高，传动平稳，保证面团的连续均匀进给。（4）面条的厚薄和份量可控制：通过控制升降台上升的高度，削出厚薄不同的面条；控制切削时间的长短，实现控制面条份量多少的目的。（5） 卫生安全方面升降台托面机构所采用的是不锈钢板。用有机玻璃外壳罩住机器，这样不仅保证了安全性，同时更加卫生、美观。4.2不足之处（1）重量还比较大，搬运不够方便。（2）因目前刀片的角度调整限制，面团削的不够彻底。（3）削面时摆出的面有少量不能落入指定容器。5 作品应用推广本作品具有结构简单、效率高、切削出来的面条厚薄均匀，智能化程度高、造价低廉等特点，适用于各类小餐馆特别是普通百姓想吃刀削面而又苦于没有削面技术的家庭使用。在价格方面，本作品因为结构简单，加工方便，因此造价低廉，制作费用如下： 电机：280元 有机玻璃板：350元 步进电机：200元 光轴：50元 滑块：20元 关节轴承：40元 控制器：80元 加工费：200元 总价： 1220元若批量生产，可降低产品的生产成本。6 参考文献1余俊等.机械设计（第2版）M.北京：高等教育出版社，1986.2梁崇高.连杆机构的计算机辅助设计M.北京：机械工业出版社，1986.3鲁明山等.机械设计学M.北京：北京航空航天大学出版社，1995.4廖林清等.机械设计方法学M.重庆：重庆大学出版社，1996.5黄靖远等.机械设计学M.北京：机械工业出版社，1997.6张策.机械动力学M.北京：高等教育出版社，2000.7黄雨华等.现代机械设计理论和方法M.沈阳：东北大学出版社，2001.8孙辉，吴润秀.C语言程序设计M.北京：中国铁道出版社，2004.9濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）M.北京：高等教育出版社，2006.10孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理（第七版）M.北京：高等教育出版社，2006.11哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学（第七版）M.北京：高等教育出版社，2009.12刘鸿文.材料力学（第五版）M.北京：高等教育出版社，2011.7 附件材料附件一：电机程序#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit CP1=P10;sbit EN1=P11;sbit DR1=P12;sbit CP2=P13;sbit EN2=P14;sbit DR2=P15;sbit run=P16;sbit stop=P17;sbit shoudong=P20; uint a=0;uchar cishu=0;uint t=0;uint t1=0;uchar fla