《工业机器人论》word版

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1、摘要对工业机器人大臂的结构进行探讨，并对大臂的铣削加工方法综合分析，改进了机器人大臂的加工方法，为大臂的铣削加工工艺设计提供理论依据。根据工业机器人工作的需求，对工业机器人大臂铣削加工工艺设计进行优化，能实现批量生产工业机器人的大臂。工业机器人的出现，降低工人的劳动强度，同时降低生产成本，提高了企业生产效率。关键词：工业器人大臂；批量生产；设计；铣削第一章绪论1.1工业机器人大臂铣削问题的背景和意义随着现代先进制造技术的不断发展，特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域迅速发展起来的一门新兴技术，而且近年来，随着制造业人工成本不断上涨，更加促进了工业搬运机器人在制造业中

2、得到广泛的应用。目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。工厂开始研发工业机器人，工业机器人开始代替人工工作，减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，为企业创造了良好的经济效益。除此之外，很多高危型的工作都由工业机器人取代，进一步的保障了工人的安全。工业机器人的大臂是主要承受外力和连接的部件，加工精度高，体积大，每个面都要铣削，加工步骤繁琐，花费的时间长。因此，进行对工业机器人大臂铣削加工工艺的研究设计是非常有意义的。1.2工业机器人大臂铣削加工的设计和制造问题的描述目前，工业搬运机器人已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。

3、把数控机床、料盘、手爪夹具及工业机器人等共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、大批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。工业机器人的应用，提高生产加工的工作效率，降低成本，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代自动化大生产。由于机器人大臂是主要承受外力的部件，制造加工不方便。所以要对大臂的铣削加工工艺进行优化设计，节省制造大臂的时间，让工业机器人代替人工操作，这样就可以提高劳动生产率。工业机器人与数控车床（数控铣床，加工中心等）组合形成新的生产线，实现加工过程的自动化。工业机器人大臂铣削加工的设计必须解决大臂的制造加工方便、节省生产大臂的加工时间、提高

4、大臂的加工精度高，使工业机器人的自动化能满足加工的要求，提高产品的质量，更好地适应市场竞争的需要，为工厂创造最大的经济效益。第二章工业机器人大臂铣削加工工艺2.1零件图纸技术要求分析2.1.1零件图工业机器人大臂的正反面零件图如下所示：图2-1大臂正面图2-2大臂反面2.1.2图纸分析从生产加工要求分析，该零件为批量生产零件，零件材料为铝合金，外形为手臂的结构，主要结构由8个小的通孔，6个较大的通孔，6个M6的螺纹孔和4个M5的螺纹孔，7个3.3的小孔以及8个槽构成。磨平上下两平面，保证两平面的平行度及厚度82mm。外形轮廓及正面的5个槽都是用16mm的平底刀加工，反面的3个槽都是用16的平

5、底刀加工。正面上的孔都用钻头加工，反面上的M6的螺纹孔用直径为6的球刀加工，反面上其余的孔都是用钻头加工。正反面外形的倒圆角都是用直径为6的球刀加工。从零件图可知，孔的深度是有分层的，所以深度的控制是加工的重点，外形轮廓加工范围充足，易加工，工件表面尺寸标注完整。零件的技术要求，上下平面的平行度为0.04，86和108的圆槽的表面粗糙度为Ra3.2um，其余的表面粗糙度都是Ra6.3。工件不能有尖角毛刺或碰伤，棱边需要倒钝，未注倒角为1x45°，所有螺纹孔不涂黄漆，有要求的表面不涂黄漆，其余的均涂黄漆，固溶处理后人工时效。大臂的正反面都有很多尺寸不同的孔，需要用不同的钻头和刀具加工，在加工过

6、程中零件的几何类型和尺寸要统一，减少换刀的次数，提高效率，加工圆槽和外形轮廓都用同一把刀具，相同的孔一起加工，这样可以提高效率和工艺。装夹此工件时需要用到六块压板压紧，在装夹时统一基准定位，减少定位误差。2.2机床类型选择根据加工零件的外形和材料以及需要使用很多把刀等条件，选用GSK983M加工中心。2.3夹具选择2.3.1夹具类型数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台、卡盘、组合夹具、专用夹具、可调整夹具、多工位夹具等。2.3.2夹具的要求数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基

7、准。选用夹具时，通常考虑以下几点：1.尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。2.在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。3.装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。4.夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。2.3.3夹具选用根据工业机器人大臂的外形结构，结合夹具的类型和夹具的要求，机器人大臂铣削加工工艺所选用的夹具有平口虎钳和组合夹具，