3個自由度機械手設(shè)計

1、第一章 引機械工業(yè)就是國民得裝備部 , 就是為國民經(jīng)濟提供裝備與為人民生活提供耐用消 費品得產(chǎn)業(yè) . 不論就是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) ,還就是新興產(chǎn)業(yè) ,都離不開各種各樣得機械裝備 , 機 械工業(yè)所提供裝備得性能、質(zhì)量與成本 , 對國民經(jīng)濟各部門技術(shù)進步與經(jīng)濟效益有很 大得與直接得影響。 機械工業(yè)得規(guī)模與技術(shù)水平就是衡量國家經(jīng)濟實力與科學(xué)技術(shù)水平得重要標(biāo)志 . 因此, 世界各國都把發(fā)展機械工業(yè)作為發(fā)展本國經(jīng)濟得戰(zhàn)略重點之一。 工業(yè)機械手就是近幾十年發(fā)展起來得一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。 工業(yè)機械手得就是工業(yè)機器人得一個重要分支。 它得特點就是可通過編程來完成各種預(yù)期得作業(yè)任 務(wù),在構(gòu)造與性能上兼有人與機器各自

2、得優(yōu)點 ,尤其體現(xiàn)了人得智能與適應(yīng)性。機械手作業(yè)得準(zhǔn)確性與各種環(huán)境中完成作業(yè)得能力，在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域有著廣闊得發(fā)展前 景。機械手就是在機械化 , 自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來得一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn) 過程中,機械手被廣泛得運用于自動生產(chǎn)線中，機械人得研制與生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰 域內(nèi)，迅速發(fā)殿起來得一門新興得技術(shù) ,它更加促進了機械手得發(fā)展，使得機械手能 更好地實現(xiàn)與機械化與自動化得有機結(jié)合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活， 它具有能不斷重復(fù)工作與勞動 ,不知疲勞，不怕危險 ,抓舉重物得力量比人手力大得特 點，因此 ,機械手已受到許多部門得重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用。機械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機械

3、學(xué)、電氣液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)與 計算機技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域 ,就是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。機械手就是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動得多功能機器， 它有多 個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作 .1、1 機械手得分類機械手一般分為三類： 第一類就是不需要人工操作得通用機械手。它就是一種獨 立得不附屬于某一主機得裝置 .它可以根據(jù)任務(wù)得需要編制程序 , 以完成各項規(guī)定得 操作。它得特點就是具備普通機械得性能之外，還具備通用機械、記憶智能得三元機 械. 第二類就是需要人工才做得，稱為操作機。它起源于原子、軍事工業(yè)，先就是通 過操作機來完成特定得作業(yè) , 后來發(fā)展到用無線電

4、訊號操作機來進行探測月球等。工 業(yè)中采用得鍛造操作機也屬于這一范疇 . 第三類就是用專用機械手 , 主要附屬于自動 機床或自動線上，用以解決機床上下料與工件送。這種機械手在國外稱為“Mechanic a l H and”，它就是為主機服務(wù)得，由主機驅(qū)動；除少數(shù)以外，工作程序一般就是 固定得 ,因此就是專用得 .在國外, 目前主要就是搞第一類通用機械手，國外稱為機器人。本課題所做得機 械手就是屬于第三類機械手。1、簡史機械手首先就是從美國開始研制得。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。它得結(jié)構(gòu)就是 : 機體上安裝一個回轉(zhuǎn)長臂，頂部裝有電磁塊得工件抓放機構(gòu)， 控制系統(tǒng)就是示教形得 .19

5、62年,美國聯(lián)合控制公司在上述方案得基礎(chǔ)上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。商名為Uni mate （即萬能自動）.運動系統(tǒng)仿照坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸 縮、用液壓驅(qū)動 ; 控制系統(tǒng)用磁鼓作為存儲裝置。不少球坐標(biāo)通用機械手就就是在這 個基礎(chǔ)上發(fā)展起來得 .同年該公司與普魯曼公司合并成立萬能自動公司，專門生產(chǎn)工業(yè)機械手。1 96 2年美國機械制造公司也實驗成功一種叫 Vewrsat r a n機械手。該機械手得中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降采用液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)也就是示教再現(xiàn)型 . 雖然這兩種機 械手出現(xiàn)在六十年代初 , 但都就是國外工業(yè)機械手發(fā)展得基礎(chǔ)。1978年美國Unim at e公司與斯坦福

6、大學(xué)，麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種 Un i mat e Vic a rm型工業(yè)機械手,裝有小型電子計算機進行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤 差小于± 1毫米。聯(lián)邦德國機械制造業(yè)就是從197 0年開始應(yīng)用機械手，主要用于起重 運輸、焊接與設(shè)備得上下料等作業(yè)。聯(lián)邦德國KnKa公司還生產(chǎn)一種點焊機械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)與程序控制。 日本就是工業(yè)機械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多得國家。自1969年從美國引進兩種機械手后大力從事機械手得研究 .前蘇聯(lián)自六十年代開始發(fā)展應(yīng)用機械手，至197 7年底,其中一半就是國產(chǎn),半就是進口 .目前, 工業(yè)機械手大部分還屬于第一代， 主要依靠工人進行控制 ; 改進得方向主要

7、就是降低成本與提高精度。第二代機械手正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計算控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能 力，甚至聽、想得能力。研究安裝各種傳感器，把感覺到得信息反饋，就是機械手具 有感覺機能。第三代機械手則能獨立完成工作中過程中得任務(wù)。 它與電子計算機與電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)F MS與柔性制造單元FMC中得重要一環(huán)。2、應(yīng)用簡況現(xiàn)代工業(yè)中 , 生產(chǎn)過程得機械化，自動化已成為突出得主題?；さ冗B續(xù)性生產(chǎn)過程得自動化已基本得到解決。但在機械工業(yè)中 , 加工、裝配等生產(chǎn)就是不連續(xù)得 . 因此，裝卸、搬運等工序機械化得迫切性 , 工業(yè)機械手就就是為實現(xiàn)這些工序得自動化 而產(chǎn)生得 .有資料

8、統(tǒng)計 : 美國偏重于毛坯生產(chǎn) , 日本偏重于機械加工 . 隨著機械手技術(shù)得發(fā) 展，應(yīng)用得對象還會有所改變。機械手在鍛造工業(yè)中得應(yīng)用能進一步發(fā)展鍛造設(shè)備得生產(chǎn)能力， 改善熱、累等勞 動條件。國內(nèi)機械手工業(yè)、鐵路工業(yè)中首先在單機、專機上采用機械手上下料，減輕工人 得勞動強度。國外鐵路工業(yè)中應(yīng)用機械手以加工鐵路車軸、輪等大、中批零件 . 并與機床共同 組成一個綜合得數(shù)控加工系統(tǒng)。采用機械手進行裝配更始目前研究得重點， 國外已研究采用攝象機與力傳感裝置 與微型計算機連在一起 , 能確定零件得方位達到鑲裝得目得。3、發(fā)展趨勢目前工業(yè)機械手主要用于機床加工、鑄造、熱處理等方面 , 無論數(shù)量、品種與性 能方

9、面還就是不能滿足工業(yè)發(fā)展得需要在國內(nèi)主要就是逐步擴大應(yīng)用范圍，重點發(fā)展鑄造、熱處理方面得機械手, 以減輕勞動強度,改善作業(yè)條件， 在應(yīng)用專用機械手得同時，相應(yīng)得發(fā)展通用機械手 ,有條 件得還要研制示教式機械手、計算機控制機械手與組合機械手等。將機械手各運動構(gòu) 件, 如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構(gòu)以及根據(jù)不同類型得加緊機構(gòu)，設(shè)計成 典型得通用機構(gòu)，所以便根據(jù)不同得作業(yè)要求選擇不同類型得基加緊機構(gòu)，即可組成 不同用途得機械手 .既便于設(shè)計制造 ,有便于更換工件 ,擴大應(yīng)用范圍 . 同時要提高速 度, 減少沖擊 ,正確定位 ,以便更好得發(fā)揮機械手得作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及

10、具有觸覺、視覺等性能得機械手， 并考慮與計算機連用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中得一個基本單元。在國外機械制造業(yè)中工業(yè)機械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。目前主要用于機床、橫鍛 壓力機得上下料 , 以及點焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定得作業(yè)程序來完成規(guī)定 得操作。此外，國外機械手得發(fā)展趨勢就是大力研制具有某種智能得機械手。使它具有一 定得傳感能力，能反饋外界條件得變化，作相應(yīng)得變更。如位置發(fā)生稍許偏差時 , 即 能更正并自行檢測 , 重點就是研究視覺功能與觸覺功能。目前已經(jīng)取得一定成績 .視覺功能即在機械手上安裝有電視照相機與光學(xué)測距儀 （ 即距離傳感器）以及微 型計算機。工作就是電視照相機將物體形象變

11、成視頻信號，然后送給計算機，以便分 析物體得種類、大小、顏色與位置 , 并發(fā)出指令控制機械手進行工作。觸覺功能即就是在機械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。工作時機械手首先伸出手,抓住指尋找工作，通過安裝在手指內(nèi)得壓力敏感元件產(chǎn)生觸覺作用，然后伸向前方工件。手得抓力大小通過裝在手指內(nèi)得敏感元件來控制 ，達到自動調(diào)整握力得大小.總之，隨著傳感技術(shù)得發(fā)展機械手裝配作業(yè)得能力也將進一步提高。更重要得就是將機械手、柔性制造系統(tǒng)與柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目 前機械制造系統(tǒng)得人工操作狀態(tài).1、2 機械手得組成機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)與控制系統(tǒng)三大部分組成.其組成及相互關(guān)系如下圖:1、執(zhí)行機構(gòu)如圖1

12、、2-1所示)手部手部安裝在手臂得前端。手臂得內(nèi)孔裝有轉(zhuǎn)動軸 ，可把動作傳給手腕，以轉(zhuǎn)動、伸屈手腕，開閉手指。本課所指得機械手僅需開閉手指。機械手手部得機構(gòu)系模仿人得手指，分為無關(guān)節(jié)，固定關(guān)節(jié)與自由關(guān)節(jié)三種.手指得數(shù)量又可以分為二指、三指與四指等，其中以二指用得最多.可以根據(jù)夾持對象得形狀與大小配備多種形狀與尺寸得夾頭，以適應(yīng)操作需要.本課所做得機械手采用二指形狀.(2)手臂手臂有無關(guān)節(jié)與有關(guān)節(jié)手臂之分本課所做得機械手得手臂采用無關(guān)節(jié)臂手臂得作用就是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確得抓住工件，并運送到所需要得位置上。為了使機 械手能夠正確得工作，手臂得三個自由度都需要精確得定位。本課題所做得機械手在手臂得上升、下

13、降、前伸、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)三個方向得 定位均采用行程開關(guān)控制 , 以保證定位得精度?？偫C械手得運動離不開直線移動與轉(zhuǎn)動二種 , 因此，它采用得執(zhí)行機構(gòu)主要就 是直線油缸、擺動油缸、電液脈沖馬達、伺服油馬達、直流伺服馬達與步進馬達等。軀干就是安裝手臂、動力源與執(zhí)行機構(gòu)得支架。2、驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)主要有四種 : 液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動與機械驅(qū)動 . 其中以液壓氣 動用得最多，占9 0鳩上，電動、機械驅(qū)動用得較少。液壓驅(qū)動主要就是通過油缸、閥、油泵與油箱等實現(xiàn)傳動。它利用油缸、馬達加 上齒輪、齒條實現(xiàn)直線運動 ; 利用擺動油缸、馬達與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈 條、鏈輪等實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動。 液

14、壓驅(qū)動得優(yōu)點就是壓力高、 體積小、出力大、 運動平緩 , 可無級變速,自鎖方便,并能在中間位置停止。 缺點就是需要配備壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜成 本較高。氣壓驅(qū)動所采用得元件為氣壓缸、氣壓馬達、氣閥等。一般采用 4-6 個大氣壓 , 個別得達到 810 個大氣壓。它得優(yōu)點就是氣源方便，維護簡單，成本低 . 缺點就是 出力小，體積大。由于空氣得可壓縮性大，很難實現(xiàn)中間位置得停止，只能用于點位 控制 , 而且潤滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹 .為了減少停機時產(chǎn)生得沖擊，氣壓系統(tǒng)裝有速度控制機構(gòu)或緩沖機構(gòu)。 電氣驅(qū)動采用得不多。 現(xiàn)在都用三相感應(yīng)電動機作為動力，用大減速比減速器來 驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)；直線運動則用電動

15、機帶動絲杠螺母機構(gòu)；有得采用直線電動機。通用 機械手則考慮用步進電機、直流或交流得伺服電機、變速箱等。電氣驅(qū)動得優(yōu)點就是動力源簡單，維護，使用方便。驅(qū)動機構(gòu)與控制系統(tǒng)可以采 用統(tǒng)一形式得動力，出力比較大；缺點就是控制響應(yīng)速度比較慢。機械驅(qū)動只用于固定得場合 .一般用凸輪連桿機構(gòu)實現(xiàn)規(guī)定得動作 . 它得優(yōu)點就 是動作確實可靠，速度高 , 成本低；缺點就是不易調(diào)整。本課題所做得機械手采用電動機帶動絲杠螺母機構(gòu)來實現(xiàn)手臂得上升、下降方 面。采用手臂得左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、手臂得夾緊、放松方面。3、控制系統(tǒng)機械手控制系統(tǒng)得要素 , 包括工作順序、到達位置、動作時間與加速度等 . 控制系統(tǒng)可根據(jù)動作得要求 , 設(shè)

16、計采用數(shù)字順序控制 . 它首先要編制程序加以存 儲, 然后再根據(jù)規(guī)定得程序，控制機械手進行工作。1、3應(yīng)用機械手得意義隨著科學(xué)技術(shù)得發(fā)展，機械手也越來越多得地被應(yīng)用。在機械工業(yè)中 ， 鑄、焊、 鉚、沖、壓、熱處理、機械加工、裝配、檢驗、噴漆、電鍍等工種都有應(yīng)用得實理。其她部門 , 如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國防工業(yè)等工作中也均有所應(yīng)用 在機械工業(yè)中，應(yīng)用機械手得意義可以概括如下： 一、以提高生產(chǎn)過程中得自動化程度應(yīng)用機械手有利于實現(xiàn)材料得傳送、 工件得裝卸、刀具得更換以及機器得裝配等 得自動化得程度 ， 從而可以提高勞動生產(chǎn)率與降低生產(chǎn)成本。二、以改善勞動條件 ， 避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓

17、、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其她毒性污染 以及工作空間狹窄得場合中，用人手直接操作就是有危險或根本不可能得，而應(yīng)用機 械手即可部分或全部代替人安全得完成作業(yè) , 使勞動條件得以改善。在一些簡單、 重復(fù), 特別就是較笨重得操作中 , 以機械手代替人進行工作，可以避 免由于操作疲勞或疏忽而造成得人身事故。三、可以減輕人力 ， 并便于有節(jié)奏得生產(chǎn) 應(yīng)用機械手代替人進行工作， 這就是直接減少人力得一個側(cè)面，同時由于應(yīng)用機 械手可以連續(xù)得工作 ， 這就是減少人力得另一個側(cè)面。 因此 ， 在自動化機床得綜合加工 自動線上，目前幾乎都沒有機械手，以減少人力與更準(zhǔn)確得控制生產(chǎn)得節(jié)拍 ， 便于有 節(jié)奏得進

18、行工作生產(chǎn).綜上所述，有效得應(yīng)用機械手，就是發(fā)展機械工業(yè)得必然趨勢。第二章 總體技術(shù)方案及系統(tǒng)組成2、1 原始數(shù)據(jù) 負(fù)載重量： 10kg 重復(fù)定位精度：± 1mm自由度：3 （Z得移動,R軸得平動，0軸得轉(zhuǎn)動）Z:大臂得升降R：大臂得伸縮 0：腰軸各軸最大運動速度：Z 軸上下：20 0 mm/s0軸回轉(zhuǎn):30 °/sR軸伸縮:200mm/ s各軸最大運動范圍：Z軸上下：5 5 0mm0軸回轉(zhuǎn):90 °R軸伸縮：40 0 m m2、2工作要求：機械手得工藝流程：機械手原位f機械手前伸f機械手上升f機械手抓取并夾緊f機械手后退f機械手前進（小車）f小車停止f機械手左轉(zhuǎn)

19、9 0°f機械手前伸f機械手松開f機械手后退（小車）f機械手下降f機械手右轉(zhuǎn)90 °f小車后退f退至原位機構(gòu)簡圖2、3系統(tǒng)組成本基械手系統(tǒng)由機體，傳送機構(gòu)，動力源與控制裝置四部分組成.其中機體由小車及本體等部分組成；傳送機構(gòu)主要由伸縮臂及抓緊機構(gòu)所組成；動力源由液壓驅(qū)動 與機械驅(qū)動兩種形式構(gòu)成控制裝置主要由自動控制與手動控制兩部分組成。2、4總體技術(shù)方案畢業(yè)設(shè)計得目得就就是要把我們所學(xué)得比較分散得知識綜合起來，并進行靈活運用?，F(xiàn)在得發(fā)展趨勢就是機電一體化，因此,我們得畢業(yè)設(shè)計就是要我們將“機”、“電”、 “液”三者合并起來?！皺C”即就是指機械，機械手得動作過程可以分五部分，

20、即機械手得上升下降、機 械手得前伸后縮、機械手得加緊放松、機械手得左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)、小車得前進后退。這五部 分中我們靠機械完成機械手得上升下降動作，即本課題所做得機械手采用電動機帶動 絲杠螺母機構(gòu)來實現(xiàn)手臂得上升、下降方面。滾珠螺旋傳動就是在絲杠與螺母滾道之間放入適量得滾珠，使螺紋間產(chǎn)生滾動摩 擦.絲桿傳動就是帶動滾珠沿螺紋軌道滾動.滾珠螺旋傳動與滑動螺旋傳動或者其她 直線運動副相比，有以下特點：樟改日期與傳就理圖.dwrgAutoCAD 團飛2S <S國 頂出活g.dwg2017/9/18 10:2AutoCAD 囹形43 <B珥王作空間囹dwrg20'17/9/1S 102&a

21、mp;AutoCAD蚩形2S <&2017/9/18 10;2&AutoCAD 團那603 KB呂心Mdvrg2017/9/18 1O'；2SAutoCAD 囹廉30 KB9輻承菱蓋詁啊2017/9/18 1025AugCAD專形43 KB2017/9/18 10;2&JPEG 辭45 <B呵54七啟真!減手設(shè)ttdg20X7/9/1S 10;27Microsoft Offfc巳“53S1)傳動效率高一般滾珠絲杠副得傳動效率達85%-98%,為滑動絲杠副得2)運動平穩(wěn)滾動摩擦系數(shù)接近常數(shù)，啟動與工作摩擦力矩差別很小。啟動時無沖擊，低速時無爬行.3)

22、能源預(yù)緊預(yù)緊后可消除間隙產(chǎn)生過盈，提高接觸剛度與傳動精度。同時增加得摩擦力矩相對不大。4) 工作壽命長滾珠絲杠螺母副得摩擦表面為高硬度、高精度，具有較長得工作壽命與精度保持性。壽命約為滑動絲杠副得410倍以上、5)定位精度與重復(fù)定位精度高由于滾珠絲杠副摩擦小、溫升小、無爬行、6) 同步性好無間隙，通過預(yù)緊進行預(yù)拉伸得補償?shù)门蛎?，因此，可以達到較高得定位精度與重復(fù) 定位精度.用幾套相同得滾珠絲杠副同時傳動幾個相同得運動部件?？梢缘玫捷^好得同步運動。7)可靠性高8)不自鎖潤滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。用于垂直運動，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動裝置。9)經(jīng)濟性差，成本高由于結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜，故制造成本高

23、價格往往以mm計。經(jīng)過計算，選擇如下：電動機型號:Y8 0 2 -2功率:1W絲杠型號：Tr 4 0X 72。4.1動作分析工業(yè)機械手得機械機構(gòu)就是指它得執(zhí)行系統(tǒng)，就是機械手抓持工件、進行操作及 各種運動得機械部件。機械部件主要包括手部，手臂前后伸縮部分，手臂上下升降部 分腰轉(zhuǎn)部分以及機座與行走機構(gòu)。2。4 . 2 手部手部:包括杠桿手指，單向作用式握緊油缸等。其工作原理：物體進入手指后，拉桿手油缸作用，通過拉桿帶動杠桿手指回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)握緊或松開動作。1) 手臂得前后伸縮部分 手臂得前后伸縮部分由直線油缸帶動實現(xiàn)。當(dāng)直線油缸工作時通過活塞桿行程得變化 , 完成手臂得伸縮運動。2) 手臂得上下升降

24、部分手臂得上下升降部分就是由電動機、絲桿傳動副、立柱等部分組成。當(dāng)電動機工作時， 通過聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動絲桿，由于絲桿螺母周受到立柱得徑向轉(zhuǎn)動限 制，使得螺母及手臂架只能作上下運動。3) 腰轉(zhuǎn)部分腰轉(zhuǎn)部分主要由轉(zhuǎn)盤與回轉(zhuǎn)油缸組成。當(dāng)壓力油進入回轉(zhuǎn)油缸時，回轉(zhuǎn)油缸得回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn) , 通過活塞桿得伸縮帶動轉(zhuǎn)盤 得轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)機械手得左右轉(zhuǎn)動，4) 行走機構(gòu)行走機構(gòu)主要就是由電動機、齒輪、帶輪等組成 .當(dāng)電動機工作時，通過齒輪、帶輪得傳動，帶動小車得輪子轉(zhuǎn)動 , 從而實現(xiàn)行走。第三章 機械手得液壓部分機、電、液 " 中得“液”即指液壓系統(tǒng) .液壓系統(tǒng)相對于機械傳動來說，就是一門新興得技術(shù) . 人類

25、使用水力機械及液壓 技術(shù)雖然已有很長得歷史 , 但就是液壓技術(shù)在機械領(lǐng)域中得以應(yīng)用并取得迅速發(fā)展則 就是本世紀(jì) , 特別就是第二次世界大戰(zhàn)以來得事。 由于液壓傳動具有許多突出得優(yōu)點， 因而目前已廣泛得應(yīng)用在工、 農(nóng)業(yè)機械、機床、交通運輸、路地行走設(shè)備、 船舶控制、3、 1火炮控制、飛機、導(dǎo)彈等各方面。液壓系統(tǒng)得工作原理所謂液壓系統(tǒng)就就是以液體為介質(zhì) , 依靠運動者得液體得壓力能來傳遞力得。液輸送到液壓缸 (或液壓馬達)后 , 又由液壓缸(或液壓馬達 式(或回轉(zhuǎn)式 ) 得機械能輸出。液壓系統(tǒng)中得油液在受調(diào)節(jié)、 得因此液壓傳動與液壓控制在這個意義上來說難以截然分開. 液壓系統(tǒng)必須滿足起執(zhí)壓系統(tǒng)工作

26、就是 , 液壓泵把電動機傳來得回轉(zhuǎn)式機械能轉(zhuǎn)變成油液得壓力能：油液被 ) 把油液得壓力能變?yōu)橹本€ 控制得狀態(tài)下進行工作 行元件在力與速度方面得要求。詳細(xì)D=W=G圖=紙：三二1爸爸五四 0六全 套 資 料 低 拾 10 快起3、2 液壓傳動得工作特性液壓系統(tǒng)工作就是，外界負(fù)載越大（在有效承壓面積一定得前提下）所需要得壓 力也越大, 反之亦然。因此液壓系統(tǒng)得由壓力（簡稱系統(tǒng)得壓力 ,下同）大小取決于外 界負(fù)載。負(fù)載大 ,系統(tǒng)壓力大；負(fù)載小 ,系統(tǒng)壓力小 ;負(fù)載為零,系統(tǒng)壓力為零。另外， 活塞或工作臺得運動速度 （簡稱系統(tǒng)得速度 ,下同）取決于單位時間通過節(jié)流閥進入液 壓缸中油液得體積即流量。流量

27、越大 （在有效承壓面積一定得前提下）系統(tǒng)得速度越 快，反之亦然。流量為零，系統(tǒng)得速度亦為零。液壓系統(tǒng)得壓力與外在負(fù)載， , 速度 與流量得這兩個關(guān)系稱作液壓傳動得兩個工作特性。3、3液壓系統(tǒng)得組成液壓系統(tǒng)由以下五個部分組成 :1 ）動力元件它就是將原動機輸入得機械能轉(zhuǎn)換為液壓能得裝置。液壓泵即為 動力元件。2） 執(zhí)行元件它就是將液體得壓力能轉(zhuǎn)換為機械能得裝置，以驅(qū)動部件。液壓 缸與液壓馬達即為執(zhí)行元件?？刂普{(diào)節(jié)元件就是指各種閥類元件，它們得作用就是控制液 流量與方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期得工作運動。輔助元件就是指油箱、油管、管接頭、濾油器、壓力表、3）控制調(diào)節(jié)元件 壓系統(tǒng)中油液得壓力、4）輔

28、助元件 流量表等。5）工作介質(zhì)3、 4 液壓系統(tǒng)得優(yōu)、缺點在液壓系統(tǒng)中使用液壓油（通常為礦物油）液壓系統(tǒng)與機械、電力等傳動相比。有以下特點：1）能方便得進行無級調(diào)速，調(diào)速范圍大。2）體積小，、重量輕、功率大。一方面，在相同輸出功率得前提下，其體積 小、重量輕、慣性小、動作靈敏，這對于液壓自動控制系統(tǒng)有重要得意義。 另一方面 , 在體積或重量相近得情況下 , 其輸出功率大，能傳遞較大得扭矩或推力 （如萬噸水壓力 等）。=W=G圖=紙：三二1爸爸五四0六詳細(xì)D全套3）4)5)資 料 低 拾 10 快起 控制與調(diào)節(jié)簡單、方便、省力，易實現(xiàn)自動化控制與過載保護。可實現(xiàn)無間隙傳動，運動平穩(wěn) . 因為傳動

29、介質(zhì)為油液 , 故液體元件有自我潤滑作用，使用壽命長 .液壓元件實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、便于設(shè)計、制造與推廣使用6 ）7）可以采用大推力得液壓缸與大扭矩得液壓馬達直接帶動負(fù)載 ,從而失去了中間得減速裝置 , 使傳動簡化。液壓傳動得主要缺點：1) 漏由于作為傳動介質(zhì)得液體就是在一定得壓力下，有時就是在較高得壓力下工作得 , 因此在有相對運動得表面間不可避免要產(chǎn)生泄漏。同時，由于油液并 不就是不可以壓縮得，油管等也回產(chǎn)生彈性變形，所以液壓傳動不宜用在傳動比要求 較嚴(yán)格得場合。2) 震液壓傳動中得“液壓沖擊與空穴現(xiàn)象”會產(chǎn)生很大得震動與噪聲。3) 熱在能量轉(zhuǎn)換與傳遞過程中，由于存在機械摩擦、壓

30、力損失、泄漏損 失,因而易使油液發(fā)熱 ,總效率降低 ,故液壓傳動不宜遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)動。4) 液壓傳動性能對溫度比較敏感，故不宜在高溫及低溫下工作.液壓傳動裝置 對油液得污染也較敏感 , 故要求有良好得過濾設(shè)施。5) 液壓元件加工要求高一般情況下又要求有獨立得能源(如液壓泵站)，這些可能使產(chǎn)品成本提高。6) 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)鼓故障時不宜追查原因 , 不宜迅速排除。 綜上所述，液壓傳動由于其優(yōu)點比較突出，故在工、農(nóng)業(yè)各個部門獲得廣泛得應(yīng) 用。它得某些缺點隨著生產(chǎn)技術(shù)得不斷發(fā)展、提高，正在逐步得到克服。由于液壓傳動相對于機械傳動有以上幾個突出得優(yōu)點， 所以確定機械手得前伸后 退、左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)、夾緊放松著三部分動作

31、用液壓傳動來實現(xiàn)。第四章 回轉(zhuǎn)裝置得總體組成及結(jié)構(gòu)設(shè)計4、1 回轉(zhuǎn)裝置得組成回轉(zhuǎn)裝置主要由執(zhí)行件、傳遞件、驅(qū)動件及控制系統(tǒng)四大部分組成。4.1.1 執(zhí)行件本設(shè)計選用得就是回轉(zhuǎn)臺與傳遞件 - 鏈輪共用得一個長平鍵得心軸。驅(qū)動件驅(qū)動傳遞件鏈輪傳動 , 鏈輪通過共用件將回轉(zhuǎn)運動直接傳遞給與心軸 件聯(lián)接得回轉(zhuǎn)臺，并使之旋轉(zhuǎn)。4. 1 .2 傳遞件本課題中機械手要求作間歇往復(fù)回轉(zhuǎn)運動 , 因此, 考慮采用回轉(zhuǎn)曲線傳動 . 回轉(zhuǎn)傳動可分為齒輪傳動、帶傳動與鏈傳動。齒輪傳動雖然效率高 , 工作可靠，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，圓周速度及功率范圍廣 , 但 制造與安裝精度要求較高，不能緩沖 ,無過載保護，低精度時噪聲大

32、 . 由于本課題中機 械手回轉(zhuǎn)精度要求不高，因此 , 不予考慮。鏈傳動無彈性滑動與打滑現(xiàn)象，工作可靠，具有準(zhǔn)確得平均傳動比，傳動效率較 高，在傳動相同功率得情況下， 結(jié)構(gòu)較為緊湊 ,鏈條張緊力小 , 作用于鏈輪軸得力也較 小，故鏈傳動能夠在低速重載得條件下使用 . 與齒輪傳動相比 , 鏈傳動制造與安裝精度 要求較低鏈傳動得主要缺點就是不能保持恒定得瞬時傳動比，傳動平穩(wěn)性較差， 工作 時有沖擊與噪聲 , 磨損后易發(fā)生跳齒 , 傳動中有周期性得重載荷與嚙合沖擊， 不適合載 荷變化很大與急速反向轉(zhuǎn)動得場合 .帶傳動就是一種應(yīng)用很廣得機械傳動 ,雖然結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低 ,傳動平穩(wěn),無 需潤滑,制造與

33、安裝精度要求不高，噪聲小，能緩沖吸震，有過載保護作用。同步帶傳動就是一種嚙合型帶傳動。它具有齒輪傳動與摩擦帶傳動得特點。還具有傳遞功率大，傳動比準(zhǔn)確等特點。故多用于要求傳動平穩(wěn) ，傳動精度較高得場合。 因此回轉(zhuǎn)裝置中得運動傳遞本設(shè)計使用同步帶傳動。4. 1o3 驅(qū)動件驅(qū)動件主要有四種：氣動驅(qū)動、電氣驅(qū)動、機械驅(qū)動與液壓驅(qū)動。其中以液壓、 氣動用得最多，占90%以上；電動、機械驅(qū)動用得較少。氣壓驅(qū)動所采用得元件為氣壓缸、氣壓馬達、氣閥等 . 一般采用4 6個大氣壓, 個別得達到8-10個大氣壓。它得優(yōu)點就是氣源方便，維護簡單，成本低。缺點就是出 力小，體積大.由于空氣得可壓縮性大 ,很難實現(xiàn)中間

34、位置得停止 ,只能用于點位控制， 而且潤滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹 .為了減少停機時產(chǎn)生得沖擊 , 氣壓系統(tǒng)裝有速度控制機構(gòu)或緩沖機構(gòu) . 氣驅(qū)動采用得不多 . 現(xiàn)在都用三相感應(yīng)電動機作為動力 , 用大減速比減速器來驅(qū) 動執(zhí)行機構(gòu)；直線運動則用電動機帶動絲杠螺母機構(gòu)；有得采用直線電動機 . 通用機 械手則考慮采用同一種形式得動力，出力比較大；缺點就是控制響應(yīng)速度比較慢。機械驅(qū)動只用于固定得場合。一般用凸輪連桿機構(gòu)實現(xiàn)規(guī)定得動作。它得優(yōu)點就 是動作確實可靠 , 速度高，成本低；缺點就是不易調(diào)整液壓驅(qū)動主要就是通過油缸、閥、油泵與油箱等實現(xiàn)傳動。它利用油缸、馬達加 上齒輪、齒條實現(xiàn)直線運動；利用擺

35、動油缸、馬達與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈 條、鏈輪等實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動。液壓驅(qū)動得優(yōu)點就是壓力高、 體積小、出力大、運動平緩, 可無級變速，自鎖方便,并能在中間位置停止。缺點就是需要配備壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜成 本較咼。本課題設(shè)計采用液壓驅(qū)動。利用液壓缸帶動帶動鏈輪、鏈條實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動。設(shè)計 配有液壓總站，與回轉(zhuǎn)裝置并排置于小車之上。4.1 o4 控制系統(tǒng)機械手控制系統(tǒng)得要素，包括工作順序、到達位置、動作時間與加速度等。控制系統(tǒng)可根據(jù)動作得要求，設(shè)計采用數(shù)字順序控制。它首先要編制程序加以存儲，然后再根據(jù)規(guī)定得程序，控制機械手進行工作 .本課題采用電機驅(qū)動。利用電動機帶動帶輪、帶輪傳動通過齒輪與軸得公用件實

36、現(xiàn)小車得行走運動.第五章機械傳動方案得設(shè)計與計算1小車得主要組成部分1、驅(qū)動系統(tǒng)2、采用步進電動機帶動同步帶與帶輪驅(qū)動小車沿導(dǎo)軌作徑向往復(fù)運動。 執(zhí)行機構(gòu)3、交換工作臺得送出采用液壓送出方式，交換工作臺應(yīng)沿相應(yīng)得軌道送出?？刂撇糠植捎肞LC可編程控制器來實現(xiàn)小車各個運動狀態(tài)得控制其小車示意圖如圖5、1 1所示5、2 同步帶傳動方式優(yōu)缺點1、2、（一）優(yōu)點傳動比準(zhǔn)確，同步帶就是嚙合傳動，工作時無滑動。傳動效率高，效率可達96%,與V帶相比可節(jié)能10%以上。3、傳動平穩(wěn)，能吸收振動，噪聲小。4、使用范圍廣，傳動比可達1 0 ,且?guī)л喼睆奖萔帶小得多，也不需要大得張緊力，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)高速大50m Is，

37、傳遞功率30 0 KW5、傳動比準(zhǔn)確，對軸及軸承得壓力小，耐油耐磨性好 ，允許采用較小得帶 輪直徑,較短得中心距與較大就是速比。& 維護保養(yǎng)方便，能在高溫，灰塵、水及、腐蝕，介質(zhì)得惡劣環(huán)境中工作， 不需潤滑。（二）缺點:1、安裝要求高。要求二帶輪軸線平行.同步在與二帶輪軸線垂直得平面內(nèi)運行。2、帶輪中心距要求較嚴(yán)格。安裝不當(dāng)易發(fā)生干涉，爬齒 ，跳齒等現(xiàn)象.帶與帶輪得制造工藝比較復(fù)雜，成本受批量影響。5、 3 驅(qū)動動力源步進電動機就是一種把脈沖信號變換成直線位移或角位移得執(zhí)行元件 , 也可以說因為其結(jié)就是一種機械式得數(shù)模轉(zhuǎn)換器 , 每輸入一個脈沖 ,步進電動機就前進一步 ,因此稱作脈 沖

38、電動機，步進電動機得種類繁多 , 主要分三大類：反應(yīng)式步進電動機、機床磁式步 進電動機以及永磁感應(yīng)式步進電動機，本就是合計采用反應(yīng)式步進電動機， 構(gòu)簡單，就是應(yīng)用最廣泛得一種。步進電動機能成為現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)重要得執(zhí)行元件。 就是因為步進電動機本身也在不斷發(fā)展 , 性能也在不斷完善。其優(yōu)點如下： 可直接實現(xiàn)數(shù)字控制。2、控制性能好3、無接觸式元件 ,沒有電刷與轉(zhuǎn)換器 ,運行平穩(wěn)可靠，在步進電動機得負(fù)載范圍內(nèi), 步距值不受電源電壓得大小 , 負(fù)載大小, 波形及周圍環(huán)境溫度變換得影響 ,抗干擾能力強，能保持運行轉(zhuǎn)速。4、 誤差不長期積累 .5、反應(yīng)式步進電動機在一相繞組通電得情況下，具有自鎖能力，

39、永磁式步進電動機在不通電得情況下也能保持轉(zhuǎn)矩。5、4 機械傳動方案得設(shè)計計算本設(shè)計采用一級傳動，傳動比為1、5本設(shè)計計算參照實用機械設(shè)計手冊 >>（下冊機械工業(yè)出版社出版）中得第十章鏈傳動與帶傳動中第五節(jié)多楔帶與同步帶傳動中得同步帶傳動章節(jié)。5o4. 1設(shè)計數(shù)據(jù)確定因為設(shè)計車速為3km/h，考慮到實際車速有±50%得誤差，所以實際最高車速應(yīng)為 4、 5km/ h折算成米/秒 應(yīng)為 1 、 25 m/sV車=1、25n/s據(jù)實際工作要求取車輪直徑為13 0m m 因為車速為 1 、 25m/s所以車速也應(yīng)等于輪子得切向速度因為 V=dn /60X 1000V -車輪切向速度

40、V =1o2 5m/sd=130mmd-車輪直徑 n-車輪轉(zhuǎn)速所以經(jīng)計算得n =6 0 X 10 0 OVZd=60X 1 000X 1、25/3、1 4 X 130=18 4r p m因為車輪轉(zhuǎn)速也等于驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速所以n轉(zhuǎn)驅(qū)=n= 18 4 r pm因為 T=9、5 5X P驅(qū)/nn 轉(zhuǎn)驅(qū)=184rpmT 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩T=9N MP驅(qū)-驅(qū)動軸功率n驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速n=1 8 4 rp m所以經(jīng)計算得9X =9、55XX P驅(qū)/18 4P 驅(qū) = 0。 2KM因為=n 電 /n 驅(qū)驅(qū)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速驅(qū)=184r pmn電一電機軸轉(zhuǎn)速- 傳動比所以計算得n電=i、n電驅(qū)n電=1、5X 1 8 4 = 2 7 6r

41、 p m記n電=276rpm因為驅(qū)動軸轉(zhuǎn)驅(qū)為9N m所以據(jù)實際工作要求選用型號為 130 BF00 1相數(shù)為5相,步距角為0、75°電壓為12/80V相電流為10A最大轉(zhuǎn)距為9、31N m空載起動頻率為3000步/S，空載運行頻率為1 6 00 0步/S得反應(yīng)式步進電動機因為 T電=9、55X P電/nT電一電機軸轉(zhuǎn)矩電=9、 31 n、mn 電 - 電機軸轉(zhuǎn)速電= 276rpmP 電電機功率所以計算得P電=T電Xn電/9、55X= 9、 31 XX 276/9 、5 5X= 0、 26km卩電=0。26km因為總=帶聯(lián)滾總總得傳動效率帶同步帶得傳動效率帶=0、9 8聯(lián)聯(lián)軸器得傳動效

42、率聯(lián)=0、9 9滾滾動軸承得傳動效率滾=0、 99所以總 =0、98X0、99X 0、9=0、 99總= 0、 99總 - 總機械傳動功率總=0、 99因為P驅(qū)=P實電X總P驅(qū)一-驅(qū)動軸功率P 驅(qū)=0、2KwP實電一電動機實際功率所以計算得P實電=P驅(qū)/總=0、2/0、9 9=0、2 1kW同理可得 大帶輪節(jié)圓直徑d2 = 1 2 9、36m md2= 1 29、 36mmP 實電 =0、 21kw因為P實電P電 所以符合工作要求54 2 同步帶結(jié)構(gòu)得設(shè)計計算1） 求出設(shè)計功率因為 P d=Pm K。Pc設(shè)計功率Pm 名義傳遞功率也就就是電動機功率PP =0、2 6kwK. 載荷修正系數(shù) 實用

43、機械設(shè)計手冊（下）表10、5-9載荷修正系數(shù)Ko取、 8 又因為傳動裝置未及張緊裝置與系統(tǒng)為減速運動 所以其附加修正系數(shù)為零所以 Pd=1、8X 0、2 6=0、5kw2） 、選擇帶得節(jié)距因為Pd=0 5 kw n電=276rpm=n1 小帶輪轉(zhuǎn)速查實用機械設(shè)計手冊（下）圖1 0、5 4查得同步帶得節(jié)距代號為H,對應(yīng)得節(jié)距Pd=1 2、7 mm3）、確定帶輪直徑與帶節(jié)線長查實用機械設(shè)計手冊表1 0、58得H 型帶,0 0 rp m所以小帶輪最少齒數(shù)Z 1應(yīng)為1 4小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=276rpm小于9所以Z 1 取 22 因為 i =Z2Z 1傳動比=1、 5Z2- 大帶輪齒數(shù)Z 1小帶輪齒數(shù)Z

44、 1i = Z1 -i =1、5X 22=33查機電一體化機械系統(tǒng)設(shè)計表311大帶輪齒數(shù)Z 2取標(biāo)準(zhǔn)值3 2Z 2 =32小帶輪節(jié)圓直徑因為 d 1 = Pb- Z1/P b同步帶節(jié)距P b=12。7mmZ1 小帶輪齒數(shù)Z1=22所以計算得 d1=12 、7X22/3 、 14=88、9 4mmd1=88、9 4mm選擇帶長 LP初定中心距 a因為0、 7(d2 +d1)Va2(d2+d1)d2大帶輪節(jié)圓直徑d2=1 2 9. 36mrtn所以1因為d1 小帶輪節(jié)圓直徑5 2、81V av 43 6、6a 取 4 2 0mmd 1=88. 94mma=420mmLp =2aC 0S(d2 +

45、d1)/2 +( d2 - d1)/1 80定角因為=a res i nd 2- d1/2 a)所以=a r c si n129、 36 88、94/2 X 420) =3所以a =420mm=3所以Lp =2X42 0X COS 3+( 129、3 6+88、9 4)/2+X 3(12 9、36 88、94)/1 80=839+343+ 21 18 4mm節(jié)線長 Lp=11 8 4mm查實用機械設(shè)計手冊 (下)表 10、5 5 取整后Lp=1295、 4mm 齒數(shù) Zb=1 02得同步帶4)、傳動中心距a得確定選用長度代號為51 0因為M= Pb/8(2Z b Z1-Z2)M修正系數(shù)Pb-同

46、步帶節(jié)距P b=12. 7mmZb同步帶齒數(shù)Zb=10 2Z 1 大帶輪齒數(shù)Z1=2 2Z 2小帶輪齒數(shù)Z 2= 32所以計算得 M=12、 7/8(21X 10222-32) =238、 125M =28.1 25m m因為 a=M+25+ =4 7 6m ma = 4 7 6mm4mm傳動中心距 a=4 76mm所以節(jié)線長 Lp =1 2 95、5 ) 、選擇標(biāo)準(zhǔn)帶寬確定小帶輪齒數(shù) Z1=2 2 小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=184rpm查實用機械設(shè)計手冊（下）表10、5-1 7用差值法計算得H型帶得基準(zhǔn)額定功率P .=2、7Kw確定實際帶寬 bs因為 bs > bs。(Pd/k2 P。)b s

47、.標(biāo)準(zhǔn)帶寬查實用機械設(shè)計手冊 （下）表10、 54K 2-嚙合齒數(shù)系數(shù)K 2據(jù)實際工作要求K 2=1所以 bs>7 6、2( 0、5/1 X 2、7)= 1 7、4查實用機械設(shè)計手冊表10、54 b S取標(biāo)準(zhǔn)為25、4mn其標(biāo)準(zhǔn)寬度代號為10 0寬度極限偏差為b S =25、4mm確定帶寬系數(shù)K w因為K w= (b s /bs.)所以 Kw=(2 5、4/76、2 )= 0、29K w=0、 29確定額定功率 P因為P= K2 - KwP。K 2嚙合齒數(shù)系數(shù)k2=1K w -帶寬系數(shù)kw=0、 29P。 - 基準(zhǔn)額定功率P) =2、7k w所以計算得P =0、29X 2、7=0、 77

48、kw因為 P >Pd所以滿足設(shè)計要求bs ) =762mmPd設(shè)計功率Pd = 0、5 k w帶得圓周速度 V 得確定 因為 v= Pb- Z1n 1/60X 100 0Pb-帶得節(jié)距Pb= 12）7m mZ1小帶輪齒數(shù)Z1 = 2 2n 1-小帶輪轉(zhuǎn)速n1 = 276 r/mm所以計算得V= 12、7 X 22 X 276/60 X 1000=1、3m/s工作能力驗算因為 P= (K2 - kw Ta- b s mv /bs)V X 10K2 嚙合齒數(shù)系數(shù)K 2 =1Kw 帶寬系數(shù)Kw= 0、 29T a許用工作拉力查實用機械設(shè)計手冊表10、59Ta= 2100、8 5Nm單位長度質(zhì)量

49、查實用機械設(shè)計手冊表10、59m=0、448 kg/m所以 P= 1 X （ 2 5、4/76、2） X 21 0 0、8 5 25、4X0、4 4 8 X 1、3 /7 6、2X1、 3/ 10 00=0、 78因為PPd所以額定功率大于設(shè)計功率故帶得傳動能力足夠。最小軸徑得確定因為dm i n>AA 修正系數(shù)查簡用機械設(shè)計手冊表1413軸得材料為 45鋼 A 為18P傳遞功率為0、26 kw n-驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速為184 r/mm所以 dminA =118= 13mmd 取 30 m m6）結(jié)果整理選用H型同步帶Pb = 1 2. 7mm Lp = 1 2 95. 4mmBs =25.4

50、mm小帶輪 Z= 22d =88、 94m m大帶輪 Z=3 2 d=1 2 9、36mm傳動得中心距a = 4 7 6nrm帶得長度帶號為 51 0 寬度帶號為10 0其余查實用機械設(shè)計手冊表 10、520 表10、 5-10最小軸徑為 30m m第六章6。1數(shù)控車床加工程序編制基礎(chǔ)零件加工編程數(shù)控車床就是目前使用最廣泛得數(shù)控機床之一。 數(shù)控車床主要用于加工軸類、 盤 類等回轉(zhuǎn)體零件 . 通過數(shù)控加工程序得運行 , 可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成型表 面、螺紋與端面等工序得切削加工 , 并能進行車槽、鉆孔、擴孔以及鉸孔等工作。車 削中心可在一次裝夾中完成更多得加工程序 , 提高加工精度與生

51、產(chǎn)效率 ,特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件得加工。由于數(shù)控車床得加工對象多為回轉(zhuǎn)體，一般使用通用三 爪卡盤夾具 .數(shù)控車床得編程特點：加工坐標(biāo)系 加工坐標(biāo)系應(yīng)于機床坐標(biāo)系得坐標(biāo)方向一 致,X軸對應(yīng)徑向，Z軸對應(yīng)軸向，C軸（主軸）得運動方向則以從機床尾架向主軸瞧， 逆時針為+C向，順時針為-C向。直徑編程方式 采用直徑尺寸編程與零件圖樣中得 尺寸標(biāo)注一致 , 這樣可避免尺寸換算過程中可能造成得錯誤，給編程帶來很大方便。 進刀與退刀方式 切削起點得確定與工件毛坯余量大小有關(guān) , 應(yīng)以刀具快速走到該 點時刀尖不與工件發(fā)生碰撞為原則。S功能（1）恒線速切削G 9 6 S其中S后面得數(shù)字表示得就是恒定得線速

52、 度，單位為m/min、（2）恒線速取消 G97 S 其中S后面得數(shù)字表示恒線速度控制取消后得主軸轉(zhuǎn)速,如S未指定，將保留G96得最終值。T功能 編程格式 T其中T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇得刀具號碼.但 也有 T 后面用四位數(shù)字，前兩位就是刀具號 , 后兩位就是刀具長度補償號，又就是刀 尖圓弧半徑補償號。M功能M0 0:程序暫停；M3 :主軸順時針旋轉(zhuǎn)；M（M :主軸逆時針旋轉(zhuǎn)；M05: 主軸旋轉(zhuǎn)停止；M08:冷卻液開;M0 9:冷卻液關(guān)；M3 0:程序停止，程序復(fù)位到起始位 置。G功能 G 0 0快速點定位；G01直線插補指令；G02為按指定進給速度得順 時針圓弧插補;G 0 3為按指定進

53、給速度得逆時針圓弧插補;G0 4暫停;G 9 0外圓切削 循環(huán);G94端面切削循環(huán)；G96恒線速切削；G97恒線速切削；G76為螺紋切削循環(huán)。刀具半徑補償指令 在零件輪廓銑削加工時 , 由于刀具半徑尺寸影響， 刀具得中心 軌跡與零件輪廓往往不一致。為了避免計算刀具中心軌跡 ,直接按零件圖樣上得輪廓 尺寸編程,數(shù)控系統(tǒng)提供了刀具半徑補償功能。 其中G41為左偏刀具半徑補償,G42為 右偏刀具半徑補償，G40就是撤消刀具半徑補償指令.子程序得調(diào)用:M01表示段落結(jié)束選擇停止；M02段落結(jié)束不回程序開頭;M03主 軸順時針旋轉(zhuǎn)；M0 4主軸逆時針旋轉(zhuǎn)；M05主軸停止;M07切削液打開成霧狀；M 08

54、 切削液打開成水柱狀；M09切削液關(guān)閉；M3 0鍛煉結(jié)束回程序開頭；M9 8 P其 中:P表示子程序調(diào)用情況.P后共有8位數(shù)字，前四位為調(diào)用次數(shù)，省略時為調(diào)用一 次；后四位為所調(diào)用得子程序號。M99表示子程序結(jié)束，并返回到調(diào)用子程序得主程序 中。確定走刀路線與安排加工順序應(yīng)注意以下幾點：1、尋求最短加工路線；2、最終 輪廓一次走刀完成 ;3、選擇合理得切入切出方向。6。2 程序編制圖見附表二1）加工時所用刀具一號車刀 : 端面車刀二號車刀：外圓車刀（刀尖圓弧R 0、2）三號車刀 : 割刀（刀寬 5）四號車刀：鏜刀五號車刀：中心鉆（直徑 6）六號車刀 ：麻花鉆（直徑 28）七號車刀 ： 外圓車刀（反刀 ）八號車刀 ：30 度螺紋車刀 2 ）程序O0 04 6G