【正文】 ，折彎工序可仿真工藝成型過程 ，鈑料展開幾何自動與 產(chǎn)品設(shè)計 相關(guān) ，可在一幅工程圖中直接展示產(chǎn)品設(shè)計和鈑料展開幾何 。 廣泛 的用戶 開發(fā)工具 用戶命令宏 ，高級 編程語言 ，可自定義裁剪的用戶界面 內(nèi)嵌的工程 電子表格 可與其他 表格軟件 交換數(shù)據(jù) ，可簡便定義零件系列 ，可方便修改表達(dá)式 ，可生成扇形圖、 直方圖 和曲線圖等 照片真實效果渲染 利用基于數(shù)字的設(shè)計審視，加快產(chǎn)品上市時間 ，快速成型。本文 利用 UG 軟件設(shè)計機械手的 機械零 部件 ， 包括機座、手臂、手腕、夾持器 以及 傳動與驅(qū)動裝置。 西門子 1FK70325AK711AG0 型電機 參數(shù) 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 7 電機外型尺寸圖 根據(jù) 電機 外形尺寸圖簡易勾畫出電機三維實體圖 圖 3 械手 蝸輪蝸桿、齒輪 零部件設(shè)計 機械手的關(guān)鍵零部件是 蝸桿渦輪、 齒輪傳動設(shè)計， 根據(jù) 電機的外形尺寸把其結(jié)構(gòu)畫出 ， 設(shè)計的 蝸桿、 蝸輪 參數(shù) 如下： 1．基本參數(shù)： 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 8 （ 1）模數(shù) m 和壓力角 α ： 在中間平面中，為保證 蝸桿蝸輪 傳動的正確嚙合，蝸桿的軸向模數(shù) ma1 和壓力角α a1 應(yīng)分別 相等于蝸輪的法面模數(shù) mt2 和壓力角 α t2，即 ma1=mt2=m α a1=α t2 蝸桿軸向壓力角與法向壓力角的關(guān)系為 : tgα a=tgα n/cosγ 式中： γ 導(dǎo)程角。由于相同 的模數(shù)，可以有許多不同的蝸桿直徑，這樣就造成要配備很多的蝸輪滾刀，以適應(yīng)不同的蝸 桿直徑。 為了減少蝸輪滾刀的個數(shù)和便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，就對每一標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸 桿分度圓直徑 d1，而把及分度圓直徑和模數(shù)的比稱為蝸桿直徑系數(shù) q，即： q=d1/m 常用的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m 和蝸桿分度圓直徑 d1 及直徑系數(shù) q，見匹配表。 選擇的原則是：當(dāng)要求傳動比較大，或要求傳遞大的轉(zhuǎn)矩時，則 z1 取小值；要求傳動自 鎖時取 z1＝ 1；要求具有高的傳動效率，或高速傳動時，則 z1 取較大值。另一方面 z2 也不能過多，當(dāng) z2＞ 80 時 (對于動力傳動 )，蝸輪直徑將增大過多，在結(jié)構(gòu)上相應(yīng)就須增大蝸桿兩支承點間的跨距， 影響蝸桿軸的剛度和嚙合精度；對一定直徑的蝸輪，如 z2 取得過多，模數(shù) m 就減小甚多， 將影響輪齒的彎曲強度；故對于動力傳動，常用的范圍為 z2≈ 2870。 z1 和 z2 的推薦值見下表 。 一 33176。導(dǎo)程角的大小與效率有關(guān)。 30176。并多采用多頭蝸桿。導(dǎo)程角小時，效率低，但可以自 鎖，通常 γ ＝ 176。 5）傳動比 I 傳動比 i=n 主動 1/n 從動 2 蝸桿為主動的減速運動中 i=n1/n2=z2/z1 =u 式中： n1 蝸桿轉(zhuǎn)速； n2蝸輪轉(zhuǎn)速。 普通圓柱蝸桿基本尺寸和參數(shù)及其與蝸輪參數(shù)的匹配表 。 或 αn=20。確定 蝸桿節(jié)圓直徑 d139。 =d1+2x2m=m(q+2x2) 蝸桿節(jié)圓直徑 d239。=d2 普通圓柱蝸桿傳動幾何尺寸計算 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 11 根據(jù)以上公式我們把選擇的渦輪蝸桿的參數(shù)做如下總結(jié)： （ 1） 傳動比為 i =27:1； （ 2） 蝸桿、 蝸輪 模數(shù) 為 m=3； （ 3） 中心距選擇 α =。 (5) 渦輪齒數(shù)： Z2=27 （ 6）齒形角 a=20176。表 列出了直齒圓柱齒輪各部分的名稱和基本參數(shù)。一對齒輪傳動時，兩齒輪的齒廓在連心線 O1O2 上接觸點 C處，兩齒輪的圓周速度相等，以 O1C 和 O2C為半徑的兩個圓稱為相應(yīng)齒輪的節(jié)圓。我國采用標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20176。 嚙合角 α39。不同模數(shù)的齒輪要用不同的刀具來加工制造。 表 齒輪模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列（摘錄 GB/T13571987） 第一系列 1 2 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第二系列 () () () 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45 注：選用模數(shù)時，應(yīng)優(yōu)先選用第一系列；其次選用第二系列；括號內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。 表 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪輪齒各部分的尺寸計算 名 稱 符 號 公 式 分度圓直徑 d d＝ mz 齒頂圓直徑 da da ＝ d+2 ha ＝ m(z+2) 齒根圓直徑 df df ＝ d+2 hf ＝ m() 齒頂高 ha ha ＝ m 齒根高 hf hf ＝ 全齒高 h h ＝ ha + hf = 中心距 a a ＝ m∕2 (z1+z2) 齒 距 p P = πm 機械手的關(guān)鍵零部件是齒輪傳動設(shè)計，根據(jù)機械手的要求，設(shè)計的齒輪參數(shù)廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 13 如下： 第一關(guān)節(jié)機械手齒輪設(shè)計 (1) 傳動比為 I =3:2； (2) 兩齒輪模數(shù)為 m=； (3) 壓力角為 β = 20?； (4) 中心距選擇 α =100mm。 齒輪 3 分 度 圓 直 徑 D1=mZ= 430=120mm ， ； 齒高計算 h=ha+hf =(2ha*+c*)m=9mm； 取 齒輪厚度 。 圖 4 齒輪 2 設(shè)計 ：分度圓直徑 D2=2/3D1=80mm；齒數(shù) Z2=2/3Z1=20 個 ，設(shè)計的小齒輪 如圖 5 所示。 (5) 齒數(shù) Z1=25。 齒輪 5 設(shè)計：分度圓直徑 D2=M* Z2=3x15=45mm；齒數(shù) Z2=2/3Z1=15 個，設(shè)計的小齒輪如圖 7 所示。 圖 8 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 15 圖 9 機械手軸零件的設(shè)計 根據(jù)齒輪內(nèi)孔的大小來設(shè)計出軸，如圖 10 至圖 15。 圖 16 底座 1 三維實體造型 圖 17 4 個支撐柱三維造型 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 17 圖 18 底座 2三維實體造型 圖 19 整體底座三維實體造型 圖 20 旋轉(zhuǎn)底盤三維實體造型 圖 21 旋轉(zhuǎn)支架三維實體圖形 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 18 圖 22 手臂 1 三維實體圖形 圖 23 手臂 2 三維實體圖形 材料及標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 機械手機械零部件連接標(biāo)準(zhǔn)件的選擇也是一個不容忽視的問題，以 中心轉(zhuǎn)動軸墊塊螺栓 為例 說明 。 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 19 圖 24 此 處 中心 軸承 選擇型號為 推力球 軸承 ， 主要參數(shù)為 外徑 150mm, 內(nèi)徑 85mm,厚度 49 mm 序號 物品名稱 型號 (規(guī)格 ) 單位 數(shù)量 單價 金額 備注 1 軸承 16006 件 2 18 36 國產(chǎn) 2 軸承 16008 件 2 20 40 3 軸承 16003 件 12 10 120 4 軸承 16005 件 4 15 60 5 軸承 16004 件 2 13 26 6 軸承 16013 件 4 55 220 7 軸承 16012 件 2 50 100 8 軸承 51317 件 1 180 180 圖 25 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 20 機械本體的 虛擬裝配 公差與配合是機械設(shè)計與制造的重要一環(huán)，主要包括：確定基準(zhǔn)制、公差等級與配合種類。 基準(zhǔn)制包括基孔制和基軸制兩種 ， 兩 自由度 機械手的機械本體需要的精密要求不高，大部分零件的配合采用基孔制 ， 公差等級采用 IT7— IT12， ，配合分為間隙、過渡、過盈三種配合方式 ，如表 3 所示 。 圖 26 機械手爆炸圖 廈門技師學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計） 21 圖 27 機械手裝配圖 3 兩 自由度機械手 機械零部件的數(shù)控加工編程 數(shù)控加工簡介 機械手的 機械本體應(yīng)用虛擬樣機技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化后， 需要 對 各 零件進(jìn)行加工 。 CNC 將傳統(tǒng)的加工機床用計算機進(jìn)行控制，能夠在程序 的導(dǎo)引下，自動加工 ，加工效率 高。 本論文采用 UG 軟件中的數(shù)控加工模塊進(jìn)行數(shù)控加工編程，可以直接配合數(shù)控機床使用。 數(shù)控車床加工編程 車削加工適用于回轉(zhuǎn)體的零件， 機械手中的回轉(zhuǎn)體零件都可以用數(shù)控車削加工。 程序