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套类零件自动上下料机构设计,零件,自动,上下,机构,设计
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毕业设计 结论广东工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称套类零件自动上下料机构设计学 院专 业姓 名学 号一、毕业设计（论文）的内容 针对数控车床设计的一种套类零件自动上下料机构，实现了坯料的抓取、自动定位、夹紧以及工件的回放。该机构主要由自动安装夹具，坯料、工件拾取机械手，动力及控制系统组成。零件的自动定位、夹紧由弹簧涨胎心轴实现，涨胎心轴是以工件的内孔表面定位，由气缸驱动弹性筒夹向外扩涨，实现工件的定位和夹紧的。坯料、工件的拾取、回放是由单臂形式的机械手通过伸缩、旋转以及俯仰等运动实现的，这些运动均由气缸驱动获得。本设计中，为实现工件的自动上下料，单臂机械手的运动与涨胎心轴的张合需进行紧密配合。考虑到所夹持工件的实际尺寸、质量等因素，本机构采用气动、电气控制实现了坯料和工件的拾取、安装、回放过程的自动完成。二、毕业设计（论文）的要求主要任务是根据计划任务书，在经调研进一步确定设计要求的基础上，通过创造性思维和试验研究，克服技术难关，经过分析、综合与技术经济评价，使构思和目标完善化，从而确定出产品的工作原理与总体设计方案。设计要求主要主要要满足功能要求、使用性能要求、工况适应性要求、宜人性要求、外观要求、环境适应性要求、工艺性要求、法规与标准化要求、经济性要求等等。三、毕业设计（论文）应完成的工作1.参考机床有关技术资料，完成机械部分设计及电气部分设计，并用CAD绘制图纸。2.完成设计说明一份四、毕业设计（论文）进程安排序号毕业设计（论文）各阶段内容日期1查阅、搜索相关资料2008年11月1日2做好设计定题工作2008年11月6日3毕业设计主要工作准备阶段动和动力设计计算、校核2008年11月12日4确定设计的总体方案及初稿2008年11月18日前5完成各种设计计算、校核及所有图纸；2008年12月26日前6最后定稿2008年12月30日7完成答辩工作2009年 1月7日前五、应收集的资料及主要参考文献1 陈奎生. 液压与气压传动M. 武汉理工大学出版社，2001.8：3.2 张树森. 机械制造工程学M. 东北大学出版社，2001.3：228-258.3付亚军. 花键轴自动线上下料机械手的设计J. 十堰大学学报（自然科学版）.1997，（1）：36-39.4 梁梅超. 一种数控车床气动自动夹紧送料装置J. 机械制造. 2005.8，43（492）：67-68.5 朱光力. 三坐标气动机械手气动控制回路设计J. 机械设计与制造. 2003.4，（2）：61-62.6 高微，杨中平，赵荣飞等. 机械手臂结构优化设计J. 机械设计与制造. 2006.1，（1）：13-15.7 Babu,Valli,Anil Kumaretal.Automatic Modular Fixture Generation in Computer-Aided Process Planning SystemsJ.Proceeding of the I MECH E Part C Journal of Mechanical Engineering Science.2005,10:1147-1152.8Amy J.C.Trappey,C.Richard Liu.Automated fixture configuration using projective geometry approachJ.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.1993,8(5):297-304.9S.-H.Lee,T.A.Lasky,S.A.Velinsky.Manipulability-Based Design and Analysis of Hybrid Manipulator for Highway ApplicationJ.Mechanics Based Design of Structures and Machines .2005,33(1):99-11810 李剑玲，贺炜，丁毅等. 一种换刀机械手卡爪夹紧机构的设计J. 组合机床与自动化加工技术. 2003，（10）：48-49.11 张波，李卫民，尚锐. 多功能上下料用机械手液压系统J. 液压与气动. 2002，（8）：31-32.12 聂彤. 多机械手气动系统的设计方法J. 液压与气动. 2001，（3）：25-27.13 王巍，汪玉凤. 基于PLC的气动机械手研究J. 辽宁工程技术大学学报. 2005，24：135-136.发出任务书日期： 完成期限：指 导 教 师： 主管院领导：哈尔滨工业大学成人高等教育本科生毕业设计（论文）套类零件自动上下料机构设计设计者：李富友摘要针对数控车床设计的一种套类零件自动上下料机构，实现了坯料的抓取、自动定位、夹紧以及工件的回放。该机构主要由自动安装夹具，坯料、工件拾取机械手，动力及控制系统组成。零件的自动定位、夹紧由弹簧涨胎心轴实现，涨胎心轴是以工件的内孔表面定位，由气缸驱动弹性筒夹向外扩涨，实现工件的定位和夹紧的。坯料、工件的拾取、回放是由单臂形式的机械手通过伸缩、旋转以及俯仰等运动实现的，这些运动均由气缸驱动获得。本设计中，为实现工件的自动上下料，单臂机械手的运动与涨胎心轴的张合需进行紧密配合。考虑到所夹持工件的实际尺寸、质量等因素，本机构采用气动、电气控制实现了坯料和工件的拾取、安装、回放过程的自动完成。关键词： 自动上下料；气动机械手；气动夹具；套类零件 AbstractThis paper is aimed at designing a sleeve parts automatic baiting agencies for a CNC lathe.Its function is processing the crawls, automatic positioning and clamping of the workpiece.The automatic baiting agencies mainly consist of the automatic fixture, the manipulator for picking up the workpiece and billets and the drive and control system.Among them,the automatic positioning and clamping of the sets parts is achieved by the axis fetal heart rate rising to the workpiece centering hole.When clamping the workpiece,flexible tube folder can center and clamp the cylindrical hole through the expansion and inflation;blank grasping of the workpiece and the intervals are achieved by the manipulator arm by stretching and rotating.In the issue,it is necessary for the movements of the manipulator arm and the automatical fixture Zhang to require the coordination.Taking into account that the actual workpiece size,the quality and the various features of the driven approach to the system,we decide to adopt the aerodynamic control,using compressed air to achieve the movements of the clamping fixture and manipulator.Keywords:Automatic baiting;Pneumatic manipulator;Pneumatic fixture;sleeve parts 4目录摘 要I Abstract第1章概述11.1 自动上下料机构设计的背景与目的11.2 自动上下料机构设计的意义3第2章 总体方案设计42.1 方案设计概述42.2 驱动方式的确定52.3CK6140型数控车床的主要参数82.4 总体方案设计92.5 本章小结11第3章 夹具设计123.1 机床夹具设计概述123.2 结构设计133.3 气动夹紧装置设计计算173.4 本章小结19第4章 机械手设计204.1 运动分析204.2 结构设计214.3 本章小结31第5章 气动控制系统设计335.1 气压传动系统原理图的拟定335.2 电气控制设计345.3 本章小结36结 论37致谢38参考文献38第1章概述1.1 自动上下料机构设计的背景与目的 数控机床是一种以数字量作为指令信息、形式，通过电子计算机或专用计算机装置控制的机床，是在机电一体化技术的基础上发展起来的一种灵活而高效的自动化机床，在机械行业中得到了日益广泛的应用，因为它具有如下的特点：（1） 适应性强适应性即所谓的柔性，是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。在数控机床上进行产品加工，当产品改变时，仅仅需要改变数控设备的输入程序（即工作程序，又称用户软件）就能适应新产品的生产需要，而不需改变机械部分和控制部分的硬件，而且生产过程是自动完成的。这一点不仅满足了当前产品更新、更快的市场竞争需要，而且较好的解决了单件、小批量、多变产品的自动化生产问题。适应性强是数控机床最突出的优点，也是数控机床得以生产和迅速发展的主要原因。（2）能实现复杂的运动 普通机床难以实现或根本无法实现轨迹为三次以上的曲线或曲面的运动，如螺旋桨、汽轮机叶片之类的空间曲面; 而数控机床则可以实现几乎是任意轨迹运动和任何形状的空间曲面，适用于复杂异型零件的加工。（3）加工精度高，产品质量稳定数控机床是按照预定程序自动工作的，一般情况下工作过程不需要人工干预，这就消除了操作者认为生产的误差。在设计制造设备主机时，通常采取了许多措施，使数控设备的机械部分达到较高的精度。数控装置的脉冲当量可达0.010.00002mm, 同时，可以通过实现检测反馈修正误差或补偿来获得更高的精度。因此，数控机床可以获得比机床本身精度更高的加工精度。尤其提高了同批零件生产的一致性 ，使产品质量获得稳定的控制。（4）生产效率高数控机床比普通机床的生产效率能高出许多倍。尤其对某些复杂零件的加工，生产效率可提高十几倍甚至几十倍。其原因如下：数控机床具有较高的刚性，可采用较大的切削用量，有效地减少了加工中的切削时间。具有自动变速、自动换刀河其他辅助操作自动化等功能，而且无需工序间的检验和测量，使辅助时间大为缩短。工序集中、一机多用的数控加工中心，在一次装夹工件后几乎可以完成零件的全部加工，这样不仅可减少装夹误差，还可减少半成品的周转时间，生产效率的提高更为明显。减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床的工作是按预先编制好的加工程序自动连续完成的，操作者除输入加工程序及相关的操作之外，不需进行繁重的重复手工操作，劳动条件和劳动强度大为改善。有利于科学的生产管理采用数控机床能准确地计算产品生产工时，并有效地建华检验、工夹具和半成品的管理工作。数控机床采用标准的信息代码输入，这样有利于于计算机连接，构成由计算机控制和管理的生产系统，实现制造和生产管理的自动化。数控机床与普通机床相比具有许多优点，其应用范围正在不断扩大，但目前它并不能完全替代普通机床，也还不能以最经济的方式解决机械加工中的所有问题。在实际选用时，一定要充分考虑其技术经济效益。数控机床最适合加工具有以下特点的零件：（1）多品种小批量生产的零件。（2）形状结构比较复杂的零件。（3）需要频繁改型的零件。（4）价格昂贵，不允许报废的关键零件。（5）需要最短周期制作的急需零件。（6）批量较大精度要求很高的零件。由于数控机床的自动化程度、生产效率都很高，可最大限度地减小操作工人。因此，大批量生产的零件采用数控机床加工，在经济上也是可行的。车床主要是用于车削加工，在机床上一般可以加工各种回转表面，如内外圆柱面、圆锥面、成形回转表面及螺纹表面等。在数控车床上还可以加工高精度的曲面与端面螺纹。用的刀具主要是车刀、各种孔加工工具（钻头、铰刀、镗刀等）及螺纹刀具。车床主要用于加工各种
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