数控车床自动上下料机构换料结构设计+CAD图纸(2)
4.1 机械手的选择 7
4.2 机械手规格说明 9
4.3 原始条件及数据 9
4.4 机械手手部设计 10
4.4.1 夹钳式手部设计的基本要求 10
4.4.2 手部力学分析 11
4.4.3 定位误差的分析 12
4.5 机械手的失效现象及其防范措施 13
4.6.1 失效现象 13
4.6.2 防范措施 13
4.6 手部夹紧缸的设计计算 14
4.6.1 夹紧缸主要尺寸的计算 14
4.6.2 缸体结构及校核验算 15
4.6.3 油缸盖螺钉的计算 16
4.7 腕部设计基本要求 17
4.7.1 腕部结构的选择 17
4.7.2 手腕驱动力矩的计算 18
4.7.3 腕部液压缸的确定 20
4.8 机械手手臂的设计 21
4.8.1 手臂设计要求 21
4.8.2 手臂设计方案 21
4.9 机械手的机械传动机构的设计 22
4.9.1 设计原则 22
4.9.2 具体方案 22
4.9.3 链传动主要参数的选择 22
4.9.4 传动机构导轨设计 26
4.9.5 传动机构丝杠设计 28
4.10 驱动方式的对比选择 29
4.10.1 液压驱动 29
4.10.2 气压驱动 29
4.10.3 电动机驱动 30
4.11 电机的选择31
4.12 润滑方式的对比选择32
4.12.1 脂润滑32
4.12.2 油润滑32
5 控制程序框图 33
致谢 35
参考文献 36
1 绪论
1.1 课题背景
随着经济社会和工业自动化发展的需要，工业机械手在生产活动和工业应用中显得尤为重要。机械手的使用不仅可以代替劳动力，减轻的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平，而且还有效解决了工业生产中出现的大重量工件搬运和长期频繁、重复的操作过程，提高了工件的生产速度和经济效益。此次毕业设计为一种配合数控车床的换料机械手。
此次设计主要针对数控车床自动上下料机构的上料和换料过程，需掌握复杂结构CAD或NX UG的二文或三文造型，二文或三文基本的工程绘图软件的使用和基本的结构理论分析和设计，分析并理解工件由生产线到工作台的作业过程。合理设计上下料机构换料臂机构，综合考虑设计的实用性，并根据原材料尺寸大小的不同调节机械臂输送使之完成不同工件的输送。
通过本次设计，综合复习并运用大学所学专业理论知识，提高自己理论联系实际和综合分析问题的能力，培养计算机辅助设计及设计制造的实践能力，训练和提高CAD以及UG等制图软件的基本操作技能。此次设计以锻炼我们的实际机械零件的三文造型设计和数控加工工艺设计的能力为主，同时也使我们了解数控加工机床的功用及其使用方法。
从企业用户的要求来综合考虑，上下料机构应具有柔性。根据新型数控车床的结构特点和功用，通过机电液一体化或其他驱动装置将车床与上下料机构进行有机结合，用计算机软件和电子信息使动力装置、刀具、装夹等实现柔性要求，形成具有柔性的自动上下料系统。在整个机构的动作过程中，如果设计不合理，则会造成机构的失效，影响生产发展。根据数控车床及自动上下料的要求与特点，自动上下料机构应具备多种功能，包括系统初始化、复位控制、手动控制、急停控制、自动控制等。
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