【正文】 工藝選擇的方法 先進的加工工藝neelesh k. 機械工程系印度技術學院坎普爾二零八零一六，印度制造一個有理想的形狀和大小還要有預期的特色和性能產品不僅取決于它的設計，而且還要選擇一個適當?shù)闹圃爝^程， 這就需要了解各種替代品。來促進這一進程的選擇，安培已重新分類，或集結根據(jù)其材料的應用能力，形狀或制造特征的發(fā)電能力，業(yè)務能力，經(jīng)濟和環(huán)境方面。新材料和他們不同的版本正在不斷發(fā)展和應用范圍的迅速擴大。作為設計要求的工程應用，繼續(xù)推動傳統(tǒng)材料的界限，非金屬材料的工程應用作用是不斷擴大。有很大的貢獻，在發(fā)展各種先進的加工工藝（安培）。為促進這一進程的選擇，所有的基本安培和不同的版本，其中一些人已重新分類（或組合）根據(jù)其材料的適用性，形狀一代的能力， 業(yè)務（整理和加工）的能力，過程中經(jīng)濟學和環(huán)境心理方面的問題。它不應該選擇一個特定的過程，作為最后的選擇，但應查明的子過程，有能力制造的部分。制造任何產品或組件不僅涉及其設計，材料選擇，而且選擇合適的制造過程涉及在獲得理想的形狀和性能的產品，這需要知識的所有可用的替代進程，其特點和局限性。本文件的目的是來形容，所設想的過程中選擇的方法，安培和初步的方法來決定的基本類型的制造過程。傳統(tǒng)的制造業(yè)和塑造過程，在成本高，甚至退化了一些有用的屬性。使他們具有商業(yè)吸引力。本文還介紹了擬議的改敘安培，執(zhí)行細節(jié)的開發(fā)的軟件，隨著這兩個測試的例子。這兩項任務是以參數(shù)優(yōu)化的形式為核心的一個綜合性和自動化的工藝規(guī)劃系統(tǒng)為基礎的先進的加工環(huán)境。Proc結束代表著新的開始，新的征程，本次的畢業(yè)設計將會成為我今后工作，學習生活中的一份堅實的基礎和保證。我要感謝王老師，老師在整個設計過程中對我的影響很大，設計過程中的很多個難點都是在老師的悉心指導下才克服的，還有王老師的親切和善也是我在整個設計過程中感受最深的。但是手爪部分的氣動設計需要特別注意，因為是氣壓傳動，所以傳動不太穩(wěn)定，需要特別設計，特別注意。 運動仿真視頻制作前面的運動分析“AnalysisDefinition2”生成后，單擊界面右邊回放按鈕，即可進入回放界面，此界面可對先前的運動分析進行回放、保存至文件、也可打開文件中以存在的運動分析。 定義分析單擊“機構分析”按鈕，名稱為“AnalysisDefinition2”，類型為“位置”，“優(yōu)先選項”中，“持續(xù)時間”為20s,“幀頻”為“10”，“最小間隔”為“”。使用“拖動”功能可檢查為運動軸指定的限制是否滿足預期的運動范圍。在Creo Parametric機構模塊中提供零件之間的運動副有:凸輪連接運動副、槽連接運動副、齒輪連接運動副等。根據(jù)裝配關系分析,采用的裝配序列為: 四自由度機械手底座→垂直軸支撐體→垂直軸回轉體→機械手手臂→機械手手腕→機械手手掌→機械手手指 具體步驟如下： （1）運行Creo，新建組件asm0001,點確定進入裝配模式，單擊工具欄按鈕，添加元件進入裝配，首先根據(jù)文件目錄找到底座，單擊打開，便將底座引入了裝配環(huán)境。一般來說，要根據(jù)圖形的形狀選擇合適的構造模型的方式。首先利用Creo便捷的建模工具來對機械手的各零件進行造型設計；然后利用Creo按要求對機械手零件以各種約束和銷釘?shù)冗B接來進行合理裝配；接著利用Creo的機構模式對機械手的裝配作添加伺服器等操作，來實現(xiàn)四自由度機械手的運動仿真。 T——所傳遞的轉矩。——指數(shù)，對于球軸承。本設計校核大臂旋轉軸上軸承的壽命，該軸上的軸承只受徑向載荷，軸承的預期計算壽命。三者中最弱的材料是鑄鐵，測試中存在輕微沖擊載荷，故為，取其平均值，=55。——軸的直徑。通常按工作面上的壓力進行條件性的強度校核計算。此處鍵傳遞的轉矩T=40，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=4，鍵的工作長度，軸的直徑=30?！I、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應力。由《機械設計》第七版頁，查得載荷在鍵的工作表面上均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強度條件： （54）式中：T——傳遞的轉矩。本次設計軸的材料為45號鋼，查表得：，軸的危險界面斷面圖如下圖53所示： 圖53 軸的危險截面斷面圖圖中，b=5mm，t=3mm，d=15mm所以：即 所以本次設計的軸強度合格。 M——軸所受的彎矩?！S用扭轉切應力，MPa。 ——軸的抗扭截面系數(shù)。屈服強度極限: σs=360MPa。代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為: 取，則缸筒外徑為: 活塞桿運動行程的計算本次設計機械手手爪夾持半徑為35mm～95mm，手爪手指長100mm，設手爪夾持最小半徑工件與夾持最大半徑工件之間手爪的旋轉角度為，則有 (412)式中：R1——夾持最小半徑，mm。一般氣缸缸筒壁厚與內徑之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計算: (411)式中:6——缸筒壁厚，mm?！獜椈射摻z直徑，m。—— 氣缸工作壓力，Pa。 氣缸直徑的設計計算本氣缸屬于單向作用氣缸?，F(xiàn)在由于本設計是在恒定載荷情況下，所以只進行靜應力強度驗算。 n=5 對于壓縮彈簧穩(wěn)定性的驗算對于壓縮彈簧如果長度較大時，則受力后容易失去穩(wěn)定性，這在工作中是不允許的。 手部夾緊氣缸的設計 彈簧的設計計算選擇彈簧是壓縮條件，選擇圓柱壓縮彈簧。3. 保證工件準確定位為使手指和被夾持工件保持準確的相對位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應的手指形狀。 設計時考慮的幾個問題1. 具有足夠的握力(即夾緊力)在確定手指的握力時，除考慮工件重量外，還應考慮在傳送或操作過程中所產生的慣性力和振動，以保證工件不致產生松動或脫落。當二支點回轉型手指的兩個回轉支點的距離縮小到無窮小時，就變成了一支點回轉型手指?！羌铀俣?，rad/s。 J ——轉動慣量。 （34） 大臂旋轉電機的選擇 設大臂速度為，則旋轉開始時的轉矩可表示如下： （35）式中：T ——旋轉開始時轉矩。如圖31所示，設兩臂繞各自重心軸的轉動慣量分別為JGJG2，根據(jù)平行軸定理可得繞大臂軸的轉動慣量為[14]：J1=JG1+M1L12+JG2+M2L22 （31）其中：M1，M2，分別為3Kg，；L1，L2，分別為110mm，318mm。 2. 小臂的第二關節(jié)軸和手爪前部之間的距離為194mm，質量為M2()，重心在距第二關節(jié)軸120mm處，L2=198+120=318mm。純硬件的步進電動機控制器由脈沖發(fā)生器、環(huán)形分配器、控制邏輯等組成，它的作用就是把脈沖串分配給步進電動機的各個繞組，使步進電動機按既定的方向和速度旋轉。4 步進電動機：步進電動機是由電脈沖信號控制的，它可將電脈沖信號轉換成相應的角位移或直線位移，有回轉式和直線式兩種。這類電動機的轉子轉動慣量小，電感小，故換向性能好，動態(tài)響應快，快速性能好，低速無爬行。電力驅動可分為普通交流電動機驅動，交、直流伺服電動機驅動和步進電動機驅動。早期多采用步進電動機（SM）驅動，后來發(fā)展了直流伺服電動機（DC），現(xiàn)在交流伺服電動機（AC）驅動也開始廣泛應用。3 執(zhí)行機構可標準化、模擬化，易實現(xiàn)直接驅動。系統(tǒng)易發(fā)熱，出現(xiàn)故障后較難找出原因。3 結構適當，執(zhí)行機構可標準化、模擬化，易實現(xiàn)直接驅動。 機械手驅動系統(tǒng)的比較與選擇機械手的驅動可分為液壓，氣動和電動三種基本類型。其缺點是壁障性差，有平衡問題，位置誤差與臂長成正比，控制難度大。球坐標式機械手的特征是將手臂裝在樞軸上，樞軸又裝在叉形架上，能在垂直面內做圓弧狀上下俯仰運動，它的臂可作伸縮，橫向水平擺動，工作范圍和人手的動作類似。它是由X、θ、φ三個方向的運動組成。結構簡圖見表21.圓柱坐標式機械手有五個基本動作：1 手臂水平回轉；2 手臂伸縮；3 手臂上下；4 手臂回轉動作；5 手爪夾緊動作。 圓柱坐標型機械手圓柱坐標式機械手適用于搬運和測量工作。其工作范圍可以使一個直線運動；二個直線運動或三個直線運動。 6 機械手的外觀達到美觀的要求，盡量用最簡單的結構和設備能完成更加多的動作。根據(jù)仿生學的理論，用計算機充當其大腦，使它進行思考和記憶。 3 研制維修維護方便的機械手。目前國外對發(fā)展這一技術很重視。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應用 國外發(fā)展狀況專用機械手經(jīng)過幾十年的發(fā)展，如今已進入了以通用機械手為標志的時代。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。尤其在高溫、高壓、粉壓、噪音以及帶有放射性的污染的場合，應用得更為廣泛。讓人類的生活變得越來越智能化。由于機械手在生活中的大量運用，使得人類的生產率有了大幅的提高，同時也改善了我們的工作環(huán)境。因而，受到各先進工業(yè)國家的重視，投入大量的人工物力加以研究和應用。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。在現(xiàn)代生產過程中，機械手被廣泛的運用于自動生產線中，機械人的研制和生產已成為高技術鄰域內，迅速發(fā)殿起來的一門新興的技術，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結合。機械手涉及的內容，不僅包括一般的機械、液壓、氣動等基礎知識，而且還應用了一些電子技術、電視技術、通訊技術、計算技術、無線電控制、仿生學等，因此它是一項綜合性較強的技術。 2 研制帶有行走機構的機械手，這種機械手可以從一個工作地點移動到另一個工作地點。這種機械手具有各種傳感裝置，并配有計算機。這樣的智能機械手可以由人的特殊語言對其下達命令，布置任務，使自動化生產線成為智能化生產線。結構簡圖見表21。缺點是這種機械手作業(yè)范圍較小，占空比大，靈活性差。它的工作范圍可分為：一個旋轉運動，一個直線運動，加一個不在直線運動所在平面內的旋轉運動