畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-兩自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)與加工-展示頁(yè)
2024-12-19 10:25本頁(yè)面
【正文】 ......................................................................................... 20 3 兩 自由度機(jī)械手 機(jī)械零部件的數(shù)控加工編程 ........................................... 21 數(shù)控加工簡(jiǎn)介 ................................................................................................. 21 數(shù)控加工的基本流程 ..................................................................................... 21 數(shù)控車床加工編程 ......................................................................................... 22 數(shù)控銑床加工編程 ............................................ 24 4 兩 自由度機(jī)械手 設(shè)計(jì)加工 材料 成本預(yù)算 .............................................25 結(jié)論 .............................................................................................................................. 27 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 28 附錄 兩 自由度機(jī)械手裝配圖 與零件圖 .......................................................... 29 致謝 .............................................................................................................................. 29 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 1 兩 自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)與 加工 前 言 機(jī)械手 是 能夠 模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。為了便于機(jī)械手的 數(shù)控加工，利用 UG 軟件 中 的 數(shù)控加工模塊 對(duì)機(jī)械手零部件進(jìn)行了數(shù)控加工編程。 利用三維設(shè)計(jì)軟件 UG 進(jìn)行了機(jī)械手零部件的設(shè)計(jì) 。 本文 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，完成了 兩 自由度機(jī)械手機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與 加工 。 廈 門 技 師 學(xué) 院 畢業(yè) 設(shè)計(jì) （ 論文 ） 題 目： 兩 自由度機(jī)械手設(shè)計(jì)與 加工 學(xué) 院 ： 廈門技師學(xué)院 專業(yè) 、 班級(jí) ： 07 數(shù)控（技師） 作者 姓名 ： 學(xué) 號(hào) ： 指導(dǎo) 教師： 職稱： 助講師 2021 年 6 月廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） i 摘 要 機(jī)械手廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等 領(lǐng)域中，發(fā)揮 著重要的作用。 兩 自由度機(jī)械手作為一種主要的形式，具有重要的研究意義。 論文 提出了 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的 機(jī)械手 設(shè)計(jì)思想和 總體設(shè)計(jì)方案 。在此基礎(chǔ)上， 利用 動(dòng)力學(xué) 仿真 軟件 UG 對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了 虛擬樣機(jī) 建模與仿真 ，分析機(jī)械手設(shè)計(jì)中存在的缺陷 ，并進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。 兩 自由度機(jī)械手機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與 加工 為實(shí)際的物理樣機(jī) 制造 奠定了基礎(chǔ)。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化， 能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。 機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和 連續(xù)軌跡控制 機(jī)械手等。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(xiǎn)物品的主從式操作手 [3]。 機(jī)械本體結(jié)構(gòu) 從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度來(lái)分析，機(jī)器 手 機(jī)械結(jié)構(gòu)可以看作 由 一系列連桿通過(guò)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)（或移動(dòng)關(guān)節(jié)）連接起來(lái)的開式運(yùn)動(dòng)鏈。常用的驅(qū)動(dòng)單元是各種伺服電機(jī)，由于一般伺服電機(jī)廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 2 的輸出轉(zhuǎn)速很高 (1000r/min~10000r/min)，輸出轉(zhuǎn)矩小，而關(guān)節(jié)需帶動(dòng)的負(fù)載的轉(zhuǎn)速不高，負(fù)載力矩卻不小 。 本論文僅討論機(jī)械手的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與 加工 。 然后， 經(jīng)虛擬裝配后，利用 UG 軟件，生成虛擬樣機(jī)，進(jìn)行機(jī) 械系統(tǒng)虛擬樣機(jī)分析，分析其運(yùn)動(dòng)軌跡及機(jī)械零部件的干涉現(xiàn)象。根據(jù)以上工作，便可以實(shí)際加工出物理樣機(jī)。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。 在考慮機(jī)械手用途、成本及技術(shù)難度等問(wèn)題后，本論文選擇機(jī)械手的自由度為 2 個(gè)，末端執(zhí)行器（夾持器）可以自由開合，能夠完成物體的抓、 移、放動(dòng)作 。 機(jī)械手機(jī)械系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 3 本論文設(shè)計(jì)的 兩個(gè) 自由度機(jī)械手由 底座 、 電機(jī) 、蝸桿、 齒輪 、 左右支撐臂 、手臂、旋轉(zhuǎn)盤、軸， 夾 持器活動(dòng)節(jié) 、 夾 持器固定節(jié) 、 絲桿、等部件組成， 機(jī)械手整體結(jié)構(gòu) 如圖 2 所示。如果要對(duì)末端執(zhí)行器進(jìn)行精確的控制 ， 則要對(duì)其空間位置進(jìn)行精確的描述。 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 4 2 兩 自由度機(jī)械手 零部件 的 三維 設(shè)計(jì) 三維設(shè)計(jì)軟件 UG 簡(jiǎn)介 Unigraphics Solutions公司 (簡(jiǎn)稱 UGS)是全球著名的 MCAD供應(yīng)商 ,主要為汽車與交通、 航空航天 、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過(guò)其虛擬 產(chǎn)品開發(fā) (VPD)的理念提供多級(jí)化的、集成的、企業(yè)級(jí)的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的 MCAD 解決方案。 UG 公司的產(chǎn)品主要有為機(jī)械制造企業(yè)提供包括從設(shè)計(jì)、分析到制造應(yīng)用的Unigraphics 軟件、基于 Windows 的設(shè)計(jì)與制圖 產(chǎn)品 Solid Edge、集團(tuán)級(jí)產(chǎn)品 數(shù)據(jù)管理 系統(tǒng) iMAN、產(chǎn)品可視化技術(shù) ProductVision 以及被業(yè)界廣泛使用的高精度邊界表示的實(shí)體建模核心 Parasolid 在內(nèi)的全線產(chǎn)品。多年來(lái)， UGS 一直在支持美國(guó) 通用汽車公司 實(shí)施目前全球最大的虛擬產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目，同時(shí)Unigraphics 也是日本著名汽車零部件制造商 DENSO 公司的 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)，并在全球汽車行業(yè)得到了很大的應(yīng)用，如 Navistar、 低特律柴油機(jī) 廠、 Winnebago 和Robert Bosch AG 等。 UGS 在 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 行業(yè)也占有領(lǐng)先地位，擁有如 Pratt amp。航空業(yè)的其它客戶還有： B/E航空公司 、 波音公司 、 以色列 飛機(jī)公司、 英國(guó)航空公司 、 Northrop Grumman、伊爾飛機(jī)和 Antonov。 UG 具 有豐富的曲面建模工具。 UG 進(jìn)入中國(guó) 已經(jīng)有九個(gè)年頭了，其在中國(guó)的業(yè)務(wù)有了很大的發(fā)展，中國(guó)已成為遠(yuǎn)東區(qū)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)最快的國(guó)家。 UG 特點(diǎn) : 建模的靈活性 復(fù)合建模：無(wú)需草圖 ,需要時(shí)可進(jìn)行全參數(shù)設(shè)計(jì) ,無(wú)需定義和參數(shù)化新曲線 —— 可直接利用實(shí)體邊緣。 光順倒圓 : 業(yè)界最好的倒圓技術(shù) ，可自適應(yīng)于切口、陡峭邊緣及兩非鄰接面等幾何構(gòu)形，變半徑倒圓的最小半徑值可退化至極限零。局部著色 ，強(qiáng)大的零件間的 相關(guān)性 ，配對(duì)條件，零件間的表達(dá)式（關(guān)系） ，協(xié)同化團(tuán)隊(duì)工作 ，可方便的替換產(chǎn)品中任一零部件，刷新部件以取得最新的工作版本，團(tuán)隊(duì)成員可并行設(shè)計(jì)產(chǎn)品中各子裝配或零件， 直觀的二維繪圖 對(duì)制圖員來(lái)講，簡(jiǎn)單并富于邏輯性 ， 剖視圖 自動(dòng)相關(guān)于模型和剖切線位置 ，正交視圖的計(jì)算和定位可簡(jiǎn)便的由一次鼠標(biāo)操作完成 ，自 動(dòng)隱藏線消除 ，自動(dòng)尺寸排列 —— 不需要了解設(shè)計(jì)意圖 ，自動(dòng)工程圖草圖 尺寸標(biāo)注 。 領(lǐng)先的鈑金件制造 可在成型或展開的情況下設(shè)計(jì)或修改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
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