【正文】 工精度影響較大。 臥式加工中心的主軸組件按進給功能分有鏜軸進給，滑枕進給及非進給主軸等類型，大多數(shù)采用非進給型主軸。 3 加工中心的總體布局 技術(shù)條件 主要的技術(shù)參數(shù)要求有： 1）刀具最大重量： 2）換刀時間： 3）刀柄：標(biāo)準(zhǔn)刀柄 總體布局 圖 1 臥式加工中心的總體布局 Horizontal processing center of the general layout 臥式加工中心的機械結(jié)構(gòu) ： 1）主軸組件 對加工中心主軸組件的基本要求是具有足夠的剛度，精度，傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，以及高速運轉(zhuǎn)和適應(yīng)自動換刀的條件。在這個進程中仿生機械手也正在慢慢的被人類所重視。這些工業(yè)機器人主要由類似人的手和臂組成，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕 工和原子能等部門。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀： 當(dāng)今社會，機械手被普遍用作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。 應(yīng)用機械手代替人進行工作這是直接減少人力的一個側(cè)面，同時由于應(yīng)用機械手可以連續(xù) 的工作，這是減少人力的另一個側(cè)面。在一些簡單、重復(fù)，特別是較笨重的操作中，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的人身事故。 2)改善勞動條件，避免人身事故。 在機械工業(yè)中，應(yīng)用機械手的意義可言慨括如下： 1)提高生產(chǎn)過程中的自動化程度。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)用的實例。 機械手是臥式加工中心自動換刀裝置中交換刀具的主要工具，因此本課題所設(shè)計得機械手屬于第三類機械手。第三類是專業(yè)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和工件送。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電訊號操作機來進行探測月球等。它的特點是具備普通機械的性能之外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。它是一種獨立的不 附屬于某一主機的裝置。國產(chǎn)臥式加工中心的水平有很大提高，可以達(dá)到一般零件的高速、精密加工，基本上可以滿足用戶需求，但與國際先進水平相比，在精度、效率、智能化和可靠性等方面尚有差距，因此，高檔臥式加工中心進口量較大。臥式加工中心適用于零件形狀比較復(fù)雜和精度要求高的產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，特別是箱體和復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的加工。在臥式加工中心上設(shè)置自動交換工作臺，構(gòu)成柔性制造單元（ FMC），實現(xiàn)工件自動交換，即在加工的同時可進行另一件工件的裝卸。 2 緒論 臥式加工中心概述 臥式加工中心是最常用的數(shù)控機床之一，其技術(shù)含量高，是數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志性產(chǎn)品之一。 本次設(shè)計的內(nèi)容主要有回轉(zhuǎn)液壓缸裝置和機械運動的驅(qū)動系統(tǒng)，對于其中動作的實現(xiàn)則由電氣控制來實現(xiàn)。機械手是自動換刀裝置中交換刀具的主要工具，它擔(dān)負(fù)著把刀庫上的刀具送到主軸上，再把主軸上已用過的刀具返回刀庫上的任務(wù)。 Magazine tool。 關(guān)鍵詞： 臥式加工中心；機械手；刀庫；機械臂 Design Of The Manipulator Horizontal Machining Center Abstract:To improve the efficiency of production and ensure quality of production, the enterprises generally attach importance to the automation of production process in today’s mass manufacturing. As an important member of automation production line, manipulator gradually recognized by enterprises. Technology level and application level of the manipulator in a certain extent reflects the level of industrial automation in a country. At present, the manipulator is mainly used for welding spray painting, handling, stacking repetitive work and labor intensity greatly. Manipulator is automatically change tool device the main tool to exchange tool, it bears on the knife library on the tool to spindle, and then the spindle has used tool returns tasks on tool store. Key words: Morizontal machining center 。目前，機械手主要承擔(dān)著焊接、噴漆、搬運以及堆垛等重復(fù)性并且勞動強度極大的工作。 臥式加工中心機械手的設(shè)計 目 錄 摘要?????????????????????????????? 1 關(guān)鍵詞 ??? ?? ??????? ? ???????????????? 1 1 前言????????????????????????????? 1 2 緒論????????????????????????????? 2 臥式加工中心概述?????????????????????? 2 機械手的分類????? ???????? ??????????? 2 應(yīng)用機械手的意義??????????????? ??????? 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??????????????????????? 3 3 加工中心的總體布局?????????????????????? 3 技術(shù)條件 ?????????????????????????? 3 總體布局 ?? ? ???????? ????????????? ?? 4 臥式加工中心的機械結(jié)構(gòu) ?????????????????? 4 4 機械手的設(shè)計 ????????? ? ????????? ??????? ?? 4 機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ?? ???????? ??????????? ? 5 自動換刀裝置介紹 ?????????? ???????? ?? 5 機械手種類簡介 ??? ???? ???????????? ?? 6 手爪的選擇 ? ???? ?????? ???????????? 9 刀具的夾持 ???? ???????? ??????????? ? 9 機械手的驅(qū)動裝置 ????? ?????? ?????? ???? 10 手臂的伸縮運動 ?? ? ??? ???? ??????? ???? 11 手爪的開合 ?? ? ???? ???? ??????? ???? 11 回轉(zhuǎn)運動 ?? ? ????? ????? ??????? ??? 12 直線運動 ????? ? ??? ???? ????????? ?? 12 設(shè)計計算? ????? ??????????? ????? ??? 13 手指夾緊力的計算 ?????? ???? ????????? ?? 13 齒輪的設(shè)計 ?? ? ???? ?????? ???????? ??? 13 軸的設(shè)計 ? ? ???? ???????? ???????? ??? 18 軸承的設(shè)計 ???????? ???????? ??????? ?? 24 5 液壓分析? ?? ??? ?? ?????? ???? ?????????? 28 液壓泵的選擇??????????????????????????? 28 液壓元件的選擇?????????????????????????? 28 6 總結(jié)??????????????????????????? 30 參考文獻(xiàn) ? ?? ? ?????????????? ? ??????? 30 致謝??? ? ???? ???? ???? ???? ? ?? ? ??? 31 臥式加工中心機械手的設(shè)計 摘 要： 在當(dāng)今大規(guī)模制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品質(zhì)量 ，普遍重視生產(chǎn)過程的自動化程度，機械手作為自動化生產(chǎn)線上的重要成員，逐漸被企業(yè)認(rèn)同并采用。機械手的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平。機械手是臥式加工中心自動換刀裝置中交換刀具的主要工具，它擔(dān)負(fù)著把刀庫上的刀具送到主軸上，再把主軸上已用過的刀具返回刀庫上的任務(wù)。 Manipulator。 Mechanical arm 1 前言 本次設(shè)計的課題是臥式加工中心的自動換刀裝置中的核心部件 機械手的設(shè)計。 設(shè)計此機械手的目的是為了使加工中心能夠更快的的工作，使加工中心能夠得到更加充分的利用，以實現(xiàn)其的價值所在；另外，使用了機械手，減少了由于人工換刀帶來的生產(chǎn)效率低，并且容易出事故的弊端。 由于本人能力及學(xué)識有限，在設(shè)計中 存在有很多缺陷，望老師們能多加指導(dǎo)。臥式加工中心主要通過數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動裝置控制機床基本運動，其結(jié)構(gòu)的主要特征是主軸水平設(shè)置，通常由 35 個運動部件（主軸箱、工作臺、立柱或主軸套等）組成。加工工件經(jīng)一次裝夾后，完成多工序自動加工，自動選擇及更換刀具，自 動改變機床主軸轉(zhuǎn)速和進給速度，自動實現(xiàn)刀具與工件的運動軌跡變化以及自動實現(xiàn)其他輔助功能。在汽車、航天航空、船舶和發(fā)電等行業(yè)被大量用于復(fù)雜零件的精密和高效加工。 機械手的分類 機械手一般分為三類：第一類是不需要人工操作的通用機械 手。它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，以完成各項規(guī)定得操作。第二類是需要人工操作的，稱為操作機。工業(yè)中采用的鍛造操作機也屬于這一范疇。這種機械手在國外稱為“ Mechanical Hand” ,它是為主機服務(wù)的，由主機驅(qū)動，除少數(shù)之 外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。 應(yīng)用機械手的意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械手也越來越多的被應(yīng)用。其他部門，如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國防工業(yè)等工種中也有應(yīng)用。 應(yīng)用機械手有利于實現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動 化程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。 在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的，而應(yīng)用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動條件得以改善。 3)可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)。 綜上所述，有效的應(yīng)用機械手，是發(fā)展機械工業(yè)的必然趨勢。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主 從式操作手也常稱為機械手。 目前國內(nèi)外正在研究反應(yīng)速度更快，更可靠的機械手，同時也正在研究用人腦來代替程序控制的機械手。 國外研究現(xiàn)狀：國外機械手在機械制造業(yè)中應(yīng)用較多，發(fā)展也很快，目前主要用于機床、橫鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)。主軸軸承多采用高精度，高剛度，高速滾動軸承。 2）立柱 立柱有側(cè)面導(dǎo)軌型與正面導(dǎo)軌型。正面導(dǎo)軌型立柱多采用門式結(jié)構(gòu)，有較好的熱對稱結(jié)構(gòu)和受力條件，多數(shù)加工中心采用這種立柱形式。 4 機械手的設(shè)計 機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計 自動換刀裝置介紹 臥式加工中心 區(qū)別于 NC 鏜銑床的主要特點就在于它具有根據(jù)工藝要求自動更換所需刀具的功能，即自動換刀（ ATC）機能。臥式加工中心的自動換刀裝置，通常是由刀庫和機械手組成，它是加工中心的象征，又是加工中心成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 圖見零號圖機械手 。由于臥式加工中心機床的刀庫和主軸，其相對位置距離不同，相應(yīng)的換刀機械手的運動過程也不盡相同，它們由各種形式的機械手來完成。如圖 3所示： 圖 3 單臂單爪回轉(zhuǎn)式機械手 Single gripper rotary robot manipulators （ 2） 單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機械手 這種機械手的手