【正文】 模數(shù) m 是設(shè)計和制造齒輪的重要參數(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的尺寸與模數(shù)有一定的關(guān)系，計算公式如表 。 設(shè)計的中心大齒輪 如圖 4 所示。 齒輪 6 分度圓直徑 D1=mZ= 325=75mm， ；齒高計算 h=ha+hf =(2ha*+c*)m=；取 齒輪厚度 15mm，如圖 6。 圖 10 軸 1 圖 11 軸 2 圖 13 軸 4 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 16 圖 14 軸 5 圖 15 軸 5 機械手 其它 零部件設(shè)計 利用 UG 軟件 對機械手 的其它 機械 零 部 件設(shè)計， 如圖 13 至 23 圖 所示。選擇原則是既要保證機械產(chǎn)品的性能優(yōu)良，同時兼顧制造上的經(jīng)濟可行 [9]。 CNC（ Computer Numerical Control System） 技術(shù)是計算機輔助加工的載體 ，利用它可提高精度，降低勞動強度。 數(shù)控加工的基本流程 數(shù)控加工 編程 有手工編程和利用軟件自動編程兩種方式，數(shù)控加工的基本步廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 22 驟如 圖 22 所示。機械手中適合采用數(shù)控銑床加工的零件 ， 可以通過 應(yīng)用 UG 加工 模塊 ，將設(shè)計好的機械 零件導(dǎo)入 ， 實現(xiàn)數(shù)控加工編程。 自動生成的加工代碼不能直接應(yīng)用于實際的加工，需要對代碼進行驗證。 (1) 提出了 基于虛擬樣機技術(shù)的 兩 自由度機械手機械系統(tǒng) 的 設(shè)計 思想， 利用三維設(shè)計軟件 UG 完成了機械手零部件的設(shè)計，繪制了機械手的零件圖和裝配圖。 樣機實物如下所示 參考文獻 [1] 蔡自興 . 機器人學(xué) [M]. 北京 ： 清華大學(xué)出版社， 2021. [2] 宋偉剛 . 機器人機械系統(tǒng)原理 、 理論方法和算法 [M]. 沈陽：東北大學(xué)出版社 ， 2021. [3] 李建勇 . 機電一體化技術(shù) [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 ， 2021. [4] 劉杰等 . 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 [M]. 沈陽： 東北大學(xué)出版社， 1997. 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 29 [5] 郭洪紅 . 工業(yè)機器人技術(shù) [M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2021. [6] 王洪林等 . 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京：中國勞動社會保障出版社， 1999 [7] 張偉平 . 機械制造工藝與裝配 [M]. 北京：中國勞動社會保障出版社， 2021 [8] 周運良 . 極限配合與技術(shù)測量 [M]. 北京：中國勞動社會保障出版社， 2021 [9] 劉力健等 .數(shù)控加工編程及操作 [M].北京： 清華大學(xué)出版社， 2021. [10] 吳宗澤等 .機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 [M].北京：高等教育出 版社， 2021 [11]趙紅、于冬梅 .機械制圖 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [12 ]吳濤 .UG 三維造型技術(shù)基礎(chǔ) . [M].北京： 清華大學(xué)出版社， 2021 附錄 兩 自由度機械手裝配圖 與零件圖 ..\chutu1 致 謝 四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。您治學(xué)嚴謹，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的 心愿。 偉人、名人為我所崇 拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。 (3) 利用 UG 軟件中的數(shù)控加工模塊對機械手零部件進行 了數(shù)控加工編程，為廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 28 加工最終的物理樣機奠定了基礎(chǔ)。代碼驗證無誤后， 便 可以進行實際加工。 利用 加工 軌跡， 可以 自動生成加工代碼 ，部分代碼如下所示。 例如蝸桿加工 如圖 24 所示。 應(yīng)用相關(guān)軟件可進行加工程序的自動生成，與數(shù)控機床配合加工，節(jié)省時間，加工精度高。 表 3 優(yōu)先 配合選用表 電機 配合種類 運動范圍 基孔制 型號 基軸制 間隙配合 9 8 7 7 79 7 6 6 6H H H H Hd f g g h 1 1 9 8 7 71 1 9 7 6 6C D F G Hh h h h h 過渡配合 7766HHkn 7766KNhh 過盈配合 7776 6 6HHHp s u 7766PShh 機械手 的各個機械零部件設(shè)計完成，并選擇好公差配合后，便可以 進行總的機械手裝配， 機械手裝配時的爆破圖 如圖 24 所示，得到機械手的三維裝配圖如 圖25 所示。此處連接件采用螺栓連接，型號為 M M M12， 螺栓的三維實體圖 如圖所示。 圖 7 齒輪 7 和齒輪 8 跟齒輪 5 齒輪 6 一樣 齒輪的三維實體造型圖如圖 圖 9 所示。 圖 5 第二關(guān)節(jié)的機械手齒輪設(shè)計 (1) 傳動比為 I =5:3； (2) 兩齒輪模數(shù)為 m=3； (3) 壓力角為 β = 20?； 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 14 (4) 中心距選擇 α =60mm。 (5) 齒數(shù) Z1=30。為了便于設(shè)計和加工，模數(shù)數(shù)值已標(biāo)準(zhǔn)化，其數(shù)值如表 。 。 表 直齒圓柱齒輪各部分的名稱和基本參數(shù) 名稱 符號 說 明 示意圖 齒 數(shù) z 模 數(shù) m πd=zp, d=p/πz, 令 m=p/π 齒頂圓 da 通過輪齒頂部的圓周直徑 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 12 齒根圓 df 通過輪齒根部的圓周直徑 分度圓 d 齒厚等于槽寬處的圓周直 徑 齒 高 h 齒頂圓與齒根圓的徑向距離 齒頂高 ha 分度圓到齒頂圓的徑向距離 齒根高 hf 分度圓到齒根圓的徑向距離 齒距 p 在分度圓上相鄰兩齒廓對應(yīng)點的弧長 (齒厚＋槽寬 ) 齒厚 s 每個齒在分度圓上的弧長 節(jié)圓 d39。 （ 4） 蝸桿頭數(shù) z1=1。 d139。 名 稱 代 號 計 算 關(guān) 系 式 說 明 中心距 a a=(d1+d2+2x2m)/2 按規(guī)定選取 蝸桿頭數(shù) z1 按規(guī)定選取 蝸輪齒數(shù) z2 按傳動比確定 齒形角 α αa=20。 一 176。 。 。對于傳遞運動的傳動， z2 可達 200、 300，甚至可到 1000。 （ 3）蝸桿頭數(shù) z1 和蝸輪齒數(shù) z2 蝸桿頭數(shù)可根據(jù)要求的傳動比和效率來選擇，一般取 z1＝ 110，推薦 z1＝ 1， 2， 4，6。 （ 2）蝸桿的分度圓直徑 d1 和直徑系數(shù) q 為了保證蝸桿與蝸輪的正確嚙合，要用與蝸桿尺寸相同的蝸桿滾刀來加工蝸輪。 可分階段實施的數(shù)據(jù)管理 UG 主要功能有 工業(yè)設(shè)計風(fēng)格造型 、 產(chǎn)品設(shè)計 、 仿真、 確認和優(yōu)化 NC 加工 。 被業(yè)界證實的 數(shù)控加工 ２～５軸銑 ，車加工， 線切割 ， 鈑金件制造 ，刀軌仿真和驗證 ，刀具庫／標(biāo)準(zhǔn)工藝數(shù)據(jù)庫功能 。 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 5 幾何特征 ：具有凸墊、鍵槽、凸臺、斜角、挖殼等特征、用戶自定義特征 、引用模式 。包括直紋面、掃描面、通過一組曲線的自由曲面、通過兩組類正交曲線的自由曲面、曲線廣義掃掠、標(biāo)準(zhǔn)二次曲線方法放樣、等半徑和變半 徑倒圓、廣義二次曲線倒圓、兩張及多張曲面間的光順橋接、動態(tài)拉動調(diào)整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁減、編輯、點云生成、曲面編輯。 Whitney 和 GE 噴氣發(fā)動機公司這樣的知名客戶。 UG 在航空航天、汽車、通用機械、工業(yè)設(shè)備、 醫(yī)療器械 以及其它高科技應(yīng)用領(lǐng)域的機械設(shè)計和 模具加工 自動化的市場上得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用齊次坐標(biāo)變換不僅能夠?qū)ψ鴺?biāo)進行描述，也能夠表達控制算法、計算機視覺 和計算機圖形學(xué)等問題 [5]。機械手的原理 如圖 1 所示。 兩 自由度機械手的總體 方案 機械手自由度的選擇 機械手 運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。 兩 自由度機械手 機械系統(tǒng) 設(shè)計思想 首先 利用 UG 三維制圖軟件作為輔助設(shè)計工具進行 兩 自由度機械手的機械零件設(shè)計，建立三維模型。 關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動系統(tǒng) 機械手 本體機械結(jié)構(gòu)