数控汽车后视镜镜片磨边机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 宁学 毕业设计 (论文 ) 数控汽车后视镜镜片磨边机设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 机械手是在在机械化、自动化生产过程中发展的一种新型装置 ,使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置 。机械手能代替人类 、重复枯燥 完成危险工作，提高劳动生产力 ,减轻人劳动强度。 该装置涵盖了 位置控制技术 可编程控制技 术 、 检测技术等 。 本课题拟开发的物料 气压 机械手 可在空间抓放物体，动作灵活多样 ， 根据工件的变化及运动 流程的要求随时更改相关参数 ,可代替人工在高温危险 区 进行作业 ，。 关键词： 机械手 , 气压 机械手 ， 抓取，提升买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is a in of a of to do of of of to be up in to to of in 文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . . 录 . 1 章 绪论 . 1 题背景及目的 . 1 课题的国内外研究现状 . 2 课题研究的目的和意义 . 2 压机械手概念 . 2 内气压机械手的研究 . 3 第 2 章 气压机械手设计要求与方案 . 5 压机械手设计要求 . 5 本设计思路 . 5 统分 析 . 5 体设计框图 . 5 压机械手的基本参数 . 6 压机械手结构设计 . 7 械手材料的选择 . 7 械臂的运动方式 . 7 压机械手 驱动方式的选择 . 8 作要求分析 . 8 压机械手结构及驱动系统选型 . 9 第 3 章 机械手机械部分的设计计算 . 10 盘设计要求及选型 . 10 降方向设计计算 . 11 步确系统压力 . 11 降气缸计算 . 11 塞杆的计算校核 . 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 缸工作行程的确定 . 15 塞的设计 . 15 向套的设计与计算 . 15 盖和缸底的计算校核 . 16 体长 度的确定 . 17 冲装置的设计 . 17 缸的选型 . 17 平方向设计计算 . 19 平方向计算 . 19 缸的选型 . 20 身结构的设计校核 . 21 柱的设计与校核 . 21 机械手的定位及平稳性确定 . 23 用的定位方式 . 23 响平稳性和定位精度的因素 . 23 机械手运动的缓冲装置 . 24 元件选取及工作原理 . 25 气源装置 . 25 执行元件 . 26 控制元件 . 27 辅助元件 . 28 真空发生器 . 29 回路的工作原理 . 29 第 4 章 气驱动系统设计 . 33 部摆动气回路 . 33 臂伸缩缸气回路 . 34 体系统图 . 35 第 5 章 夹紧机构的设计 . 37 体方案设计 . 37 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 缩气缸设计 . 37 步确系统压力 . 37 降气缸计算 . 38 塞杆的计算校核 . 40 向键设计 . 43 定底座结构和总体结构 . 44 固件设计与校核 . 45 总结 . 48 参考文献 . 49 致 谢 . 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 X 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 绪论 题背景及目的 由于现代科学技术的发展，在工业生产和日常生活中， 气压 机械手技术得到了广泛的应用。智能型 气 压 机械手的研究是近年来科学家同意致力的方向。式 气压 机械手的人体模型，它可以模拟各种人类行为和人类的外部特征。未来的 气压 机械手的管家将不是梦想。 根据不同的 气压 机械手的结构， 气压 机械手可以分为各种各样的。轮式移动 机械手 ，履带式 气压 机械手，机械手，行走 气压 机械手等。值得一提的是，行走 气压 机械手，他是近年来类机的一个重要研究成果。移动它最喜欢的动物甚至人类交谈。这是一个非常复杂的自动化程度很高的运动。与传统的轮式和履带式 气压 机械手相比，对环境的适应性。在工作空间很小，在崎岖的道路上，楼梯等。不久的将来，这项技术将 被广泛使用。 在研究中， 气压 机械的生产，对 气压 机械手设计的计算机模拟中的应用是一个非常重要的过程。包括零件建模，装配 气压 机械手的仿真，与运动仿真。通过仿真，设计师可以观察各机构的运动非常直观，知道没有干扰；可以了解各部件的受力，不同的模拟数据。该方法大大降低了开发时间和成本。 在学校的毕业设计是机械设计制造及其自动化专业学习的最后一个环节，学习在大学四年的继续深化和检验，具有实践性和综合性，是不是一个单一的其他替代方案，通过毕业设计可以提高综合能力的培养，是要去上班，提高实际工作能力起着非常重要的作用。为了 实现以下目标： （ 1）的基本理论，基本知识和基本技能的综合运用，提高分析和解决实际问题的能力。 （ 2）接受全面的培训工程师必须，提高实际工作能力。为调查研究，文献和数据收集和分析能力；设计和开发测试计划能力；设计，计算和绘图能力的提高；总结和撰写论文的能力。 （ 3）的综合素质和实践能力的测试。 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 课题的国内外研究现状 目前国内外还没有全自动数控汽车后视镜玻璃磨边机的出现，因此本次设计对汽车后视镜的加工具有重大意义。 （ 1）气动送料机 是一种用于冷挤压套圈类零件的送料机器，是冲床进行技术改 造的理想附机。如日本的 0但是该结构复杂，装配、制造、维修困难，价格昂贵，又不适合于我国送料要求。 因此利用小型机械手进行上下料工作，足以达到要求，且成本相对减少， 机械手的运动程序如下： 上料：吸附 提升 前进至中心 放松 返回 下料 :前进至中心 下降 吸附 提升 返回 （ 2）夹紧机构 常见机床的夹紧机构是利用卡盘或虎钳夹紧，但本次课题是用于夹紧汽车后视镜的玻璃，强度较低，硬度也很低，因此要求 底座 的设计要求较高。 课 题研究的目的和意义 （ 1）通过对汽车后视镜数控磨边机的设计使我们得到对所学相关课程的综合训练； （ 2）传统的玻璃手工上料，效率的低下，而且由于毛胚玻璃上有刺很容易刺伤工人需要一种自动的高精度自动传输系统。传统的配料以人为主体，而人的操作总是有失误的，并不如机器可靠。本设计，玻璃磨边机自动上料系统效率高，反应快，确保玻璃磨边机高质量进行工作。 （ 3）本设计的主要任务是把玻璃切割机生产的毛胚玻璃通过自动送料系统送到磨边机上，然后在磨边机上进行磨边，深加工玻璃。 传统夹紧机构对加工时的干涉太大，对生产量影响较大， 设计一款新的夹紧机构，使得加工时间缩短，加工精度得到保证，生产量得到提高。 压 机械手概念 目前，工业机械手的概念，世界是不统一，分类是不一样的。国际标准化联合国最近采用了美国 机械手 协会定义了工业机械手的组织：工业 机械手 是一种可编程的多功能操作装置，可以改变行动计划，完成各种工作，主要用于材料处理，工件传送。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 气压 机械手（ 机械手 ）是一台自动执行工作。它是一个产品的控制理论，先进的集成机械电子，计算机，材料和仿生。在工业，医学，农业，建筑业甚至军事等领域中均有重要的应用。 气压 机械手是一种有代表性的， 机械的和电子控制系统，自动化程度高的生产工具，在近 50 年的发展。在制造业中， 气压 工业 机械手 技术已经得到了广泛的应用。这是一个高的自动化程度，改善劳动条件，保证产品质量和提高工作效率，发挥了非常重要的作用。可以说，他是现代工业的技术革命。 执行系统一般包括手，腕，臂，底座，一个主要的运动系统。 主要由 气压 机械手执行系统，驱动系统和控制系统三部分。 手抓（或吸附，控股）和松开工件或工具的部分，由手指（或吸收），驱动元件和驱动元件。 内 气压 机械手的研究 工业 气压 机械手的应用在日本有着悠久的历史。在七十年 代当工业 气压 操纵器，然后经过十年的发展，已在工业 气压 机械手八十年代流行。他们的年工业产值迅速增加。1980达到一千亿日元， 1990至六千亿日元。在 2004达到了一兆和八千五百亿日元。这表明工业 气压 机械手在提高生产效率的重要性。 在国际上，各个国家都实现了工业 气压 机械手的重要性。因此，工业 气压 机械手订单锐减。相比于 2003 2002 百分之十的增长的订单。然后工业 气压 机械手的需求量仍在上升。从 2001到 2006，超过 90000的全球经济增长中的订单。 7%的平均年增长率。 国际工业 气压 机械手的发展方向： 气压 机械 手涉及多学科、多领域的知识。包括：计算机，电子，控制，人工智能，传感器，通信和网络，控制，机械等。 气压 机械手的发展离不开主题。正是由于各学科整合的相互作用，创建一个自动化程度高，其。随着科学技术的进步，在 气压 机械手的应用范围越来越广泛；技术越来越高，功能更强大。它是 气压 机械手的研究向小型化发展。 气压 机械手将更多地进入人们的日常生活。总的发展趋势是模块化，标准化，智能化。 广泛应用于工业 气压 机械手，以提高质量和生产力，产品安全人员安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高生产效率，节约原材料的消耗，降低了生产成本 ，具有非常重要的作用。广泛应用于工业 气压 机械手的以人为本的原则，它的出现使人们的生活更买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 方便、美 好 。 气压 机械手工业是一个大型高新技术工业计算机，后车。现代军事工业，气压 机械发展的市场前景是非常好的。从第二十世纪起， 气压 机械行业的稳步增长。在第二十世纪九十年代， 气压 机械产品的开发和快速增长，年均增长率超过百分之十。在2004 到百分之二十的记录。亚洲 气压 机械手的更多需求，年增长率高达百分之四十三。经过 40 年的发展，应用工业 气压 机械手的许多领域。生产中使用最广泛的 气压 机械手。如制造焊接，热处理，表面涂层，加工，装配 ，测试和仓库，毛（冲压，压铸，锻坯等）等操作，代替人工操作的 气压 机械手，极大地提高了生产效率。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 气压 机械手 设计要求与方案 压 机械手 设计要求 本课题主要研究汽车后视镜数控磨边机的设计，具体包括以下几个面： （ 1） 简述汽车后视镜的行业发展现状及其加工过程中的磨边工序现状，综述设计汽车后视镜数控磨边机的目的、意义和必要性； （ 2） 主要设计研究汽车后视镜数控磨边机的数控工作台、后视镜自动夹紧机构、自动上下料机械手、机床床身、冷却装置及刀具、 数控系统、夹紧机构及自动上下料机械手的 动控制； （注：本人 主要设计 夹紧机构及自动上下料机械手的机械部分研究设计） 本设计思路 统分析 该 机械手 是实现生产过程自动化，提高劳动生产率的有力工具。为了在生产过程实现自动化，机械化，自动化的综合技术经济分析的需要，从而判断是否适当的机械手。以完成机械手的设计，一般都要先做以下工作： （ 1）根据使用场合的 机械手 机械手的，明确的目标和任务。 （ 2）机械手的工作环境分析。 （ 3）对系统要求的分析，确定了机械手和方案的基本功能，如自由度的数目， 机械手 的运动速度，定位准确，抓住重。此外，根据抓斗 气压 质量，形状 ，尺寸和批量生产，以确定的形式和机械手的位置和握力的大小。 在这方面，我分析如下： （ 1）为手材料 气压 机械设计问题，机械手是物料输送机械手。虽然机械手的使用场合，也非常广泛，涉及到材料的状态，环境因素的作业线，比我的知识和能力，我选择了材料 气压 机械手的小对象处理非生产线。 （ 2）由于机械手我选择的是材料的 气压 机械手，小对象处理非生产线。因此，系统的工作环境下，机械厂，准确度高，故障率低，速度。 体设计框图 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 人 机 交 互 系 统( 系 统 软 件 、 编程 语 言 系 统 )控 制 器 及控 制 算 法控 制 系 统驱 动 系统 ( 各 驱动 器 )机 械 系 统 ( 机身 、 臂 部 、手 腕 、 手 爪 )作 业 对 象内 部 传 感 器 信 息 反 馈工 作 对 象 及 环 境 信 息 反 馈感 知 系 统图 2 总体设计框图 如图 2为总设计框图，说明如下： (1) 控制系统：任务是根据机械手的 作业指令程序和传感器反馈回来的信号，控制机械手的执行机构，使其完成规定的运动和功能。主要设计目标为 选择， (2) 驱动系统：驱动系统工作的驱动装置。 (3) 机械系统：包括机身、机械臂、手腕、手爪。需要确定其自由度、坐标形式，并计算得出具体结构。 (4) 感知系统：即传感器的选择及具体作用。 压 机械手 的基本参数 1. 机械手的最大 气压 物料的重量是它的主参数。本论文物料 气压 机械手 所 气压 的物料质量可设定为 汽车后视镜 ，重量 1公斤 之内的汽车后视镜 。 2. 运动速度直接影响机械手的动作快慢和机械 手动作的稳定性，所以运动速度也是是物料物料 气压 机械手 的一个主要的基本参数。设计速度过低的话，会无法满足机械手的动作功能，限制机械手的使用范围。设计的速度过高又会加重机械手的负载并影响机械手动作的平稳性。 3. 伸缩行程和工作半径是决定机械手工作范围及整机尺寸的关键，也是机械手设计的基本参数。 械手精度太低，就完成不了功能，精度太高又意味着成本的增加。综合考虑，该物料 气压 机械手 的定位精度设定 定位精度料 气压 机械手 的各个部分的基本参数可以由上面已经知道 的物料 气压 机械手各关节的行程和时间分配来决定。 机械手的设计参数如下所示： 机械手（ 重复 ） 定位精度 ： 机械手最大 抓重 ： 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 工件尺寸： 许用后视镜厚度： =3 20磨后视镜之尺寸范围： 150 150 2000， 玻璃的曲度半径范 250 投影到 X,Y 面上的尺寸： 50 以内的任何形状 支座旋转角度为： 90 度（ 最大速度： 90 度每秒 ）； 物料盘（采用步进电机 控制）每工步旋转角度： 30 度（ 最大 转 度： 30 度每秒 ）； Y 轴大臂上下移动距离为： 10最大速度 10cm/s）； Y 轴小臂上下移动距离为： 5最大速度 10cm/s）； X 轴小臂伸缩距离： 5 最大速度 10cm/s）； 料槽小臂（推动工件的推杆）伸缩距离为： 最大速度 10cm/s）。 压 机械手 结构设计 根据所设计的机械手的运动方式：机械臂的转动，机械臂的升降。根据上文所说的，机械手按照坐标的分类情况，选择圆柱坐标式机械手更为妥当。 械手材料的选择 机械手的材料应根据手臂 的工作条件，满足机械手的设计和制造要求。从设计思想，机械臂完成各种运动。因此，对材料的要求是为移动部件，它应该是轻质材料。另一方面，手臂振动经常的运动过程中，这将大大减少它的运动精度。所以在材料的选择上，综合考虑的质量，刚度，阻尼的需要，从而有效地提高了机械臂的动力学性能。此外，机械手选材料和不同材料的一般结构。机械手是一种伺服机构，受控制，必须考虑其可控性。在臂的材料选择，可控性和可加工性的材料，结构，质量性能的考虑。 总之，选择一个机械臂的材料，应考虑强度，刚度，重量轻，弹性，耐冲击，外观和价格等因素。 这里有几个机械手使用的材料： （ L）的高强度钢，碳素结构钢和合金结构钢：这类材料的强度，特别是合金结构钢的强度增加了 4 5 倍，弹性模量，抗变形能力，是最广泛使用的材料； （ 2）铝，铝合金等轻合金材料的共同特点是重量轻，弹性模量 E 的小，但材料的密度小，与 E P 比值还与钢相比； （ 3）陶瓷：陶瓷材料具有良好的质量，但易碎，但处理不好，接头需要特殊的设计与金属零件。然而，日本已开发 瓷机械手用于高速机械手的样品； 从机械手设计的角度来看，不需要负载能力在材料的选择，也不需要高弹性模量和抗变形能力，除了要 考虑到材料成本，加工和其他因素。在各种因素的措施，结合铝合金的初步选择的工作条件，如机械臂组件。 械臂的运动方式 机械手的运动形式有五种常见的 ，直角坐标式极坐标型，联合型和圆柱买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 坐标。根据运动形式的选择主要运动参数为基础的结构设计。一种运动形式以满足不同生产工艺的需要，可以采用不同的结构。选择表格的具体位置，必须根据操作要求，工作地点，和 气压 工作中心线方向的变化，比较和选择。 这种机械手的定位 2 个肩关节和肘关节的 1， 2 或 3 手腕方向。其中，绕垂直轴肩，另一个肩斜度。肩关节的两个正交轴。平行于 第二轴肩关节，考虑到机械手的工作特点，这就要求动作灵活，具有较大的工作空间，结构紧凑，占用空间小，关节式机械手的选择。如图所示。这种配置，动作灵活，工作空间大，干涉仪的最小空间机械臂操作，结构紧凑，占地面积小，关节相对运动部位易密封与防尘。但这种机械手运动学逆解比较复杂，难以确定的端元；态度不够直观，并在控制，计算量比较大。 图3 常见的运动方式 压 机械手 驱动方式的选择 机械手使用的驱动方式主要有 气压 驱动， 气压 驱动和电机驱动的四种基本形式。 但是，与 气压 传动相比，低功耗，能源， 气压 传动结构相对 简单的速度不易控制，精度不高。 油马达驱动能量是简单，速度和位置精度高，使用方便，低噪音，高速变化的机制，高效，灵活的控制。 气压 驱动的特点是功率大，结构简单，省去了减速装置，响应速度快，精度高。但需要有 气压 源，但也容易漏 气 。 首先，我会选择驱动电机，但考虑到纯机械结构的机械手的运动并不能达到理想的传播效果。如果你使用 气压 或 气压 传动机械臂的旋转，必须与回转 气压 或旋转 气压 缸，结构比较复杂，不利于设计。 改进后的方案，将驱动方式分为两个部分。其机械臂伸缩，升降机械手抓抓，采用气压 驱动方式。 作要求分析 动作一：送 料 动作二：预夹紧 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 动作三：手臂上升 动作四：手臂旋转 动作五：小臂伸长 动作六：手腕旋转 预夹紧 手臂上升 手臂旋转 手臂伸长 手臂转回 手腕旋转 图 压 机械手 动作简易图 压 机械手 结构及驱动系统选型 本课题所设计的 气压 机械手 为通用型的 气压 机械手 ，其中坐标系为圆柱坐标系结构。驱动系统选用 油马达 驱动和 气压 驱动， 油马达 驱动用于机座的旋转和手臂的上下移动， 气压 驱动用于手臂的伸缩和 气压 机械手 的夹取和翻转 3。买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 3 章 机械手机械部分的设计计算 盘设计 要 求 及选型 （ 1）不论是夹持或是吸附，末端执行器需具 有满足作业要求的足够的夹持力和所需的夹持位置精度。 （ 2）应尽可能使末端执行器结构简单，紧凑、重量轻，以减轻手臂的负荷。专用的末端执行器机构简单，工作效率高，而能完成多种作业的万能末端执行器可能具有结构复杂、费用昂贵的缺点，因此提倡设计可快速更换的系列化、通用化专用末端执行器10。 由于本课题的研究对象是是汽车后视镜，其中后视镜厚度： =3 20磨后视镜之尺寸范围： 150 150 2000璃的曲度半径范 250影到 X,50 以内的任何形状 吸盘是直接吸吊物体的元件，一般用橡胶做成。真空吸盘之所以能吸附在工件上的原因是由于环境压力（大气压力）大于吸盘与工件之间的压力。将吸盘与真空发生装置连接，吸盘内部空间的空气被抽去，当吸盘接触到工件时，大气和吸盘之间形成了密封，就会吸住物料，吸气大小与大气压和吸盘内部空间的压力差成正比。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 选择 65盘。 降方向设计计算 步确 系统压力 表 3负载选择工作压力 1 负载 / 0 工作压力/满足最低速度的要求。 4 450 工作压力/满足最低速度的要求。 4 490 （ 4 式中 许用应力； M P b （ 的抗拉强度为375 400位安全系数取 5，即活塞杆的强度适中） 3活塞杆的结构设计 活塞杆的外端头部与负载的拖动油马达机构相连接，为了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力，适应气缸的安装要求，提高其作用效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。 活塞杆的密封形式有 6。采用薄钢片组合防尘圈时，防尘圈与活塞杆的配合可按 H9/取。方便设计和维护，本方案选择 速易可目前主要产品 有：无杆气缸、滑台气缸、止动气缸、回转气缸、机械夹、回转夹紧液（油）压缸、导杆气缸、带锁气缸、双轴缸、标准型气缸、控制阀、空液控制组件、真空系统组件及相关液动辅助零组件。 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 42 根据上节计算，在这选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 43 向键设计 定 向键 安 装在 底座 底面的纵向台面中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远一些。通过 定向键与铣床工作台 T 形凸台面的配合，使 底座 上定位元件的工作表面对于工作台的送进 方向具有 正确的位置。定向键可 承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧 底座 的螺栓的负 荷，加强 底座 在加工中的稳固性。 根据 80 定向键结构如图所示： 座 面 形与螺钉 根据 T 形台面的宽度 a=18向键的结构尺寸如表 表 向键 B L H h 1h 底座 尺寸 2B 2允差 允差 4d 公称尺寸 允差 16凸台 18 5 12 4 12 8 + 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与 底座 的相对位置。 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 44 定底座结构和总体结构 对 底座 的设计的基本要求 （ 1） 应该保 持 精度和稳定性 在 底座 表面重要的面，如安装 接触 位置，安装表面 的 刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定 底座 ， 底座应该采用铸造 ，时效处理，退火 等处理方式 。 （ 2）应具有足够的强度和刚度 在加工过程中 底座 不允许因夹紧力 和 切削力等外力变形， 底座