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罩蓋鉆孔液壓專用機械手的畢業(yè)設(shè)計(參考版)

2025-06-27 07:03本頁面
  

【正文】 作者在銳邁徹科技小組期間,小組指導(dǎo)老師們對作者進行了熱情的指導(dǎo)和幫助,使作者的實踐、動手能力有了很大的提高,在此一并向大學(xué)期間所有關(guān)心、支持、幫助我的老師們表示衷心的感謝!本課題中的其余部分同學(xué)負責完成,感謝他們在論文完成過程中對作者給予的幫助和配合!也向所有關(guān)心、支持我的同學(xué)表示感謝!。成老師淵博的知識、嚴謹?shù)膶W(xué)風、高度的責任感給我留下了深深的印象,并將使作者銘記終生。參考文獻:清華大學(xué)出版社, 2022.. 工業(yè)設(shè)計概論[M] . 北京:機械工業(yè)出版社, 1999. [ J ] .液壓與氣動, 2022 (2) : 31~321.[ J ] .液壓氣動與密封, 1999, 78 (6) : 21~241 Aoki, Kazuo Ue hara, Ka zu yu ki Hirose. Load Sensing Fluid Power System [ J ] 1SAE paper, 94171416 :機械工業(yè)出版社,7 :清華大學(xué)出版社,20228 ,2022,25(6):34389 .北京:機械工業(yè)出版社 .1981.??M10 機械設(shè)計手冊(第 15 卷).12 機械手的改進設(shè)計,機器人,1996,17(5):550~55313 .北京:.??14utoCAD、SolidEdgeProE 三維造型教材.⒖ Data Book, Keyence Co. Ltd.⒗ Lee H, PadmanabhanV, Whang S. Information Distortion in a supp ly chain: the Bullwhip Effect [ J ] 1Mangement Science, 1997, 43 (4) : 546~5581.:化學(xué)工業(yè)出版社,2022.致謝 本文是在尊敬的指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和細心關(guān)懷下完成的??傊趯嶋H的設(shè)計過程中,合理使用Pro/ENGINEER 中的各功能模塊,將給我們的設(shè)計帶來極大的收獲! 理論聯(lián)系實際,完成了其設(shè)計。.6?結(jié)論經(jīng)過近三個月的設(shè)計工作,使我們懂的了很多實踐知識,從想法到實際,從設(shè)計到計算,以下任務(wù):,并應(yīng)用AutoCAD、SolidEdge、ProE 等軟件對該機械手的整機及零部件圖進行了繪制。??MPaD6903.???取 (74)??取 ,剪切彈性模數(shù) ,則m5.?830?G67.)5()( 3312 ???cdn??取 圈。2F)(手 ??50?取彈簧的中徑 =14 ,當拉伸變形 ,取 ,2Dmm31?NF10?,取 。已知工件重約 5,取夾緊力 =10 ,取摩擦系數(shù) ,?f ( 71)).10Nf(= 夾摩 ???已知彈性銷的位置尺寸 =50 ,夾具定位面直徑 =110 ,則彈性1Dm2Dm銷與工件間摩擦力矩)( mNDFM?????摩則工件端面與夾具定位面間摩擦力矩 )(.022 ??摩因此, (72))(16.. mNM????摩 彈簧力的計算:手指的夾緊力是依靠彈簧的拉力,拉力計算如下:已計算出 ,已知工件外徑 ,取mN?? D18??f (73))(?手手指夾緊力≥ 既可滿足要求。夾持式手部的驅(qū)動裝置是使手指是實現(xiàn)開、閉動作的動力裝置本設(shè)計采用液壓驅(qū)動,驅(qū)動裝置為常作用常閉缸,彈簧力使手指總處于閉合位置,通入壓力油時,活塞克服彈簧力使手指松開,放松工件,僅需一個動力油管,由于夾緊受彈簧力的限制,一般只用于夾持輕小工件。本設(shè)計中采用回轉(zhuǎn)型斜楔杠桿式夾持類手指,它利用斜楔推動手指繞支點回轉(zhuǎn)夾緊工件,復(fù)位時靠彈簧。斜楔夾緊機械手,根據(jù)工件的形狀,采用最常用的外卡式兩指鉗爪,夾緊方式用長閉式彈簧夾緊,松開時,用單作用液壓缸,此種結(jié)構(gòu)較為簡單,制造方便。,繪制零件圖 圖 導(dǎo)軌的毛胚圖 技術(shù)要求:鑄件表面應(yīng)清楚毛刺,劈縫結(jié)瘤和粘砂,不應(yīng)有裂縫,夾渣等缺陷.時效處理.鑄件尺寸公差按 GB 611486CT9,技工余量按 GB/T1135,TC9MAH/G 級.未標注的圓角為 R5mm.起模斜度為 30 分. 基準的選擇 加工導(dǎo)軌面必須保證加工表面的加工余量合理分配的原則,導(dǎo)軌面是最主要的面,它不僅要求精度高,而且要求導(dǎo)軌面有均勻的金相組織和比較高的耐磨性,因此希望加工時導(dǎo)軌面去除余量要小而且均勻,此時應(yīng)以導(dǎo)軌面為粗基準先加工底面,然后再以底面為精基準加工導(dǎo)軌面。2)首先時效處理,以消除內(nèi)應(yīng)力,改善加工性能,最后,高中頻淬火,硬層深度 1~2mm,硬度 40~50HRC,提高材料的硬度和耐磨。3)加工余量等級按 CT9MAH/G 級 選取 。8?主要加工表面及要求 下導(dǎo)軌工作表面,表面粗糙度 . 毛胚的選擇 確定毛胚的類型,制造方法和尺寸的方法1)此零件為灰鑄鐵,年產(chǎn)量為 1 萬件,屬大批生產(chǎn),所以毛胚采用鑄造。磨削精度能達到 ~ um 導(dǎo)軌幾何精度選擇普通 6g 精度,平行度公差。導(dǎo)軌的熱處理: 導(dǎo)軌粗加工后,要進行實效處理,時效處理的目的是改善材料的加工性,以消除內(nèi)應(yīng)力,然后進行淬火,淬硬層深度 1~2 mm,硬度45~50HRC,淬火的目的是提高材料的硬度和耐磨。我們采用三角型矩形導(dǎo)軌:這種組合導(dǎo)向性好,剛度較好,制選較方便,特點介于三角形和矩形之間。 (略)6 下導(dǎo)軌的設(shè)計導(dǎo)軌是機械手的關(guān)鍵部件之一,其性能好壞直接影響機械手的運送度,載能力和使用壽命。定位、機床、夾具、砂輪的選用同上。定位方式,機床、夾具、刀具的選用同上。1?加工余量 2mm,一次銑成,進給量 zmfz/?以上端面為定位基準,平面定位,限制了 3 個自由度,右端加工兩個定位銷,限制了 2 個自由度。 至 46定位如上選用 Z3025 鉆床,專用夾具,直柄擴孔鉆 91984256/?TGB加工余量 8mm,進給量 f=,v=55m/min。 7?定位如 4選用 Z3025 鉆床,專用夾具,直柄麻花鉆 。選用 X6132 銑床,專用夾具,直柄鍵槽銑刀。 4 至 456定位方式同上,選用鉆床 Z3025,專用夾具,直柄擴孔鉆 7?19842/?TGB加工余量為 1mm,v=,n=294r/min 3 個自由度。鉆孔 4 6?以已加工表面為精基準定位限制 3 個自由度,前端用定位銷限制 1 個自由度,右端用 1 個定位銷限制 1 個自由度。先用 X6132 銑床,專用夾具,盤銑刀 (硬質(zhì)合金銑刀)50?加工余量 ,一次銑成,每齒進給量 ,=,切削速mfz.?度 90m/min半精銑下表面,定位圖同上以已加工面上表面為精基準定位限制 3 個自由度。選用牛頭刨床 B6032,通用夾具,刨刀(W18Cr4V)加工余量為 4mm,切削深度 =4mm,一次走刀,進給量 1mm/dat,切削速度pav=20m/min2)粗銑下表面以已加工面上表面為精基準定位限制 3 個自由度。要經(jīng)過粗刨——半精刨——粗磨——精磨——刮研達到要求的精度。? 滑臺的工藝性分析:滑臺的毛坯件為鑄件,上表面與擺動缸底座連接,為減少加工面積,連接處應(yīng)鑄出 4mm 凸臺,再經(jīng)過一次粗刨達到要求的粗度,但這樣的話在粗加工導(dǎo)軌時會給定位帶來不便,增加了夾具了難度,綜合考慮后,不鑄凸臺,直接把上表面直接加工,以便以此為精基準定位加工導(dǎo)軌。6) 鍵槽加工余量。工序的基本余量:鉆孔的加工余量為1?6mm,v=55m/min,擴孔的余量為 1mm,v=,n=194r/min5) 端面的加工余量為 4mm。選用銑床 X6132,專用夾具,硬質(zhì)合金螺旋齒,直柄立銑刀 32?,4,2,3????Lld 確定加工余量1) 鑄造的 孔,要求孔直徑為 ,加工余量為 1mm,擴孔時的切削用量??為 1mm,v=,n=194r/min。2022022,5????Ldl7)擴孔 到?定位方式如圖,以上端面定位限制三個自由度,前端加兩個定位銷,限制兩個自由度,以上端面(已加工面)為定位基準,保定尺寸 54mm,選用C6132 車床,專用夾具,直柄擴孔鉆 。6?1984256/?TGB6)銑 4 沉孔1定位方式如鉆 4 孔。 ??????l4)鉆 4 孔7以已加工面上端面為精基準定位,限制了 3 個自由度,在前端和右端再分別加工一個定位銷限制了 2 個自由度,選用 Z3025 搖臂鉆,專用夾具,直柄麻花鉆 ,6?5)擴孔 4 孔定位方式如鉆 4 孔。0?2)半精銑上端面選用下端面為粗基準,用兩塊支承板限制了 3 個自由度,選用 X6132 銑床,專用夾具,圓盤銑刀 ,10?3)銑鍵槽選用下端面為粗基準,用兩塊支承板限制了 3 個自由度,在右端面放一支承板限制了 2 個自由度。故采用方案 1。銑右端面(以此面定面加工鍵槽) 擴孔 銑 沉孔 粗1?銑鍵槽 半粗銑鍵槽 1鉆孔 4 1銑沉孔 4 1去毛刺 16檢驗 1入庫方案 2 中多加工了右端面,增加了定位、夾緊工序,使用的夾具增多,較麻煩,但保證了鍵槽的精度。 分析加工零件的工藝性該支架的毛坯件為鑄造件,支架用于連接活塞桿與滑臺,以帶動滑臺運動,支架下端有 孔,用來連接活塞桿,其中在右端需加工一墊片,目的為避免產(chǎn)6?生附加彎矩,需銑 的沉槽,深為 2mm ,上端面與滑臺下端面連接,此面1要加工,經(jīng)粗銑,使粗糙度達到 ,并鉆 4 的螺栓孔,在下端銑出 4 個6?的沉槽,在 b 端面中間銑鍵槽,用來放鍵,來代替螺栓承受槽向力,加工1時,保證兩工作面?zhèn)让娲植诙?。m40? m3040?螺栓孔距前端距離為 ,槽加式在兩螺栓中間,且為通槽,為防止螺母ml03?產(chǎn)生附加彎曲,減少加工面積,在滑臺下端面上螺母處加工深為 2mm 的沉孔。由支架的螺栓孔尺寸取 , 。mh162?mh43?根據(jù)滑臺的工作行程為 350mm ,支架長為 40mm,送料液壓缸支座462mm ,取滑臺長為 500mm 。尺寸:根據(jù)導(dǎo)軌已查出矩形導(dǎo)軌與三角形導(dǎo)軌,中心矩為 160mm,矩形三角形導(dǎo)軌寬為 200mm。 滑臺設(shè)計方案 1 圖 滑臺的上部結(jié)構(gòu)如圖所示,與導(dǎo)軌配合采用矩形,三角形導(dǎo)軌,此滑臺(動導(dǎo)軌)的不面為弧形,兩側(cè)有凹槽,目的是為了在鑄造過程中遵守等壁厚原則,此方案有較強的承載能力,但因為在滑臺下面要安裝支架,要在滑臺上鉆孔,下面的弧形即不利于鉆孔,也不利于安裝螺母,故此方案不能采用。 導(dǎo)軌的防護潤滑的目的是為了降低摩擦力,減少磨損,降低溫度和防止鐵銹,潤滑要求供給導(dǎo)軌清潔的潤滑油,此處為中等載荷的中低速導(dǎo)軌,可采用 N46 導(dǎo)軌油,對導(dǎo)軌進行防護是為了減少導(dǎo)軌副磨損,防護裝置采用刮板式,毛氈加壓蓋的結(jié)構(gòu),毛氈除可除細小的塵屑之外,還具有良好的吸油能力,干凈的毛氈的吸油率可達毛氈體積的 80%,其含油量足夠?qū)к壥褂谩F胀▌訉?dǎo)軌的橫向油溝數(shù) K,可按 L/B 值進行選擇:當 L/B=10 時,取K=1~4;L/B=20,K=2~6;L/B=30,K=4~10;L/B=40,K=8~13。因此在動導(dǎo)軌面上開橫向油溝,相當于提高 B/L 值而提高了動壓效應(yīng)。導(dǎo)軌的尺寸,油溝的型式對動壓效應(yīng)的影響,在于貯存潤滑油的多少,若易存油則動壓效應(yīng)大。導(dǎo)軌的動壓效應(yīng)主要與導(dǎo)軌的滑動速度、潤滑油粘度、導(dǎo)軌面的油溝尺寸和型式等有關(guān)。但它的動壓效應(yīng)還不足以把導(dǎo)軌面隔開。普通滑動導(dǎo)軌普便應(yīng)用于各類機床,作為進給導(dǎo)軌。如動導(dǎo)軌上貼塑料軟帶,上述缺點就基本上不存在了,只是接觸剛性較低。缺點是磨損較快。 導(dǎo)軌的設(shè)計特點: 普通滑動導(dǎo)軌是指滑動面直接接觸的滑動導(dǎo)軌副。這個假設(shè)使得導(dǎo)軌面的壓強計算,可以按一維問題來處理。(2) 計算導(dǎo)軌的壓強 導(dǎo)軌的寬度,遠小于其長度。這些外力使各導(dǎo)軌面產(chǎn)生支反力和支反力矩。通過壓強的分布還可以判斷是否采用壓板,即決定導(dǎo)軌應(yīng)采用閉式還是開式。對于滑動導(dǎo)軌,應(yīng)驗算導(dǎo)軌的壓強和壓強的分布。導(dǎo)軌的驗算:導(dǎo)軌的變形主要是接觸變形,有時也應(yīng)考慮導(dǎo)軌部分局部變形的影響。目前,采用鑄鐵作支承導(dǎo)軌的,多數(shù)都要淬硬。高頻或中頻淬火后的導(dǎo)軌面還要進行磨
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