数控卧式镗铣床换刀机械手三维设计

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1、摘要毕业设计说明书设计题目：［单击此处键入论文中文题名］数控卧式镗铣床换刀机械手三维设计［单击此处继续键入副题名或删除此提示］学生姓名：［单击此处键入］学号：［单击此处键入］专业班级：［单击此处键入］学部：［单击此处键入］指导教师：［导师姓名］）［职称］II摘要摘　　要本文的课题是数控镗铣床自动换刀机械手。在进行了全面的分析后定出最终方案设计，首先，确定了坐标形式，自由度数，控制方式和驱动方式，并根据机械手的运动的参数进行了计算分析。然后本文将设计机器手的装卸刀手手臂和手部的结构，自动换刀机械手的滑座伸缩和手架回转运动机构，以及手架升降

2、机构。并用proe三维软件进行了绘制装卸刀手手臂和手部，滑座伸缩和手架回转运动机构。对于工业机械手概念，组成以及分类做了详尽的介绍。本题目的设计要求是机械手在程序的指令下，配合刀库和卧式镗铣床实现所有加工工序的自动装、卸刀。本次设计依据用途我采用四自由度的圆柱坐标系机械手，它的优点是手臂不仅在X、Y、方向上运动（升降，伸缩），并且绕X轴转动（回转），装卸刀手之间还可以呈45°相对移动。本机构应用于链式刀库，定位精度准确，应用广泛，运动稳定，使用安全，方便维修，造价合理。在使用软件proe的过程中得到了不少的收获，其中最重要的是三维设计中

3、部件之间的衔接要合理，并且符合机械行业的标准。对于机械手的内部结构有了充分的了解与认识，尤其是液压环节认清了结构，巩固了以前的专业知识。并对proe再生失败有了一定的心得，并做出了自己的分析与见解。关键词：机械手；工业机械手；proe；液压IIAbstract全部设计资料联系小企鹅：229780692KeyWords：Robot,industrialrobot,proe,hydraulic11目录目　　录摘　　要IAbstractII1绪论11.1机械手的分类11.2机械手的组成31.3应用机械手的意义51.4机械手的现状61.5工业机

4、械手在生产中的应用81.5.1建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线81.5.2在实现单机自动化方面91.5.3铸、锻、焊热处理等热加工方面91.6机械手的组成91.6.1执行机构91.6.2驱动机构101.6.3控制系统分类102自动换刀机械手的结构设计112.1课题工作要求111.7.1用途111.7.2规格参数112.2系统组成122.3总体技术方案设计122.3手部机构132.3.1手部设计基本要求132.3.2装、卸刀手手臂和手部结构132.3.3机械手手抓的设计计算142.3.4机械手手抓夹持精度的分析计算162.3.5弹簧

5、的设计计算1711目录2.4腕部结构的设计182.4.1腕部设计的基本要求182.4.2腕部的结构以及选择192.4.3腕部的设计计算202.5臂部232.5.1臂部结构形式242.6.1机身的整体设计262.6.2机身回转机构的设计计算282.6.4轴承的选择分析333三维设计过程及问题373.1自动换刀机械手三维设计373.2Proe再生失败的处理及心得45结论50致谢51参考文献5211绪论1绪论1.1机械手的分类机械手一般分为三类：第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制

6、程序，以完成各项规定的操作。它的特点是具备普通机械的性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工才做的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是用专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件送。这种机械手在国外称为“MechanicalHand”，它是为主机服务的，由主机驱动；除少数以外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。在国外，目前主要是搞第一类通用机械手，国外称为机器人。本

7、课题所做的机械手是属于第三类机械手。1.简史机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是：机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的。1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为Unimate（即万能自动）。运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司,专门生产工业机械手。1962年美国机械制造

8、公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。1978年美国Unima