罩盖钻孔液压专用机械手毕业设计

范新茂:罩盖钻孔液压专用机械手的设计第34页目录TOC\o"1-3"\h\z摘要IABSTRACT II1续论11.1选题的背景和意义12机械手的总体理论设计 52.1罩盖钻孔专用机械手液压系统的设计 52.1.1设计要求 53液压缸的设计 103.1缸体的材料 103.2缸盖 113.3活塞的材料及要求 113.4活塞杆的材料及要求 113.5首先确定刚体于端盖的连接形式 133.6液压缸主要参数的确定 143.7活塞： 164手部结构设计 174.1腕部设计 174.2驱动装置设计 174.3支架尺寸的设计 185上导轨和滑台的设计 205.1上导轨的设计 205.1.1导轨的材料 205.1.2验算导轨的步骤是： 215.2滑台设计 225.2.1支架制造工艺规程 235.2.2计算生产纲领，确定生产类型 235.2.3分析加工零件的工艺性 235.2.4确定加工余量 245.3滑台的工艺性分析： 255.4滑台的制造工艺规程 256下导轨的设计 276.1导轨零件的工艺规程 276.1.1下导轨的工艺分析 276.1.2毛胚的选择 276.1.3技术要求: 286.1.4基准的选择 286.2选择机床设备及工艺装备. 286.3填写工艺文件 287卸料手指的设计 307.1卸料手指的结构 307.2机械手手指的特点 307.3夹持手部的夹紧驱动力的设计计算 307.3.1卸料夹紧机械手的设计计算 307.3.2弹簧力的计算： 31结论 32参考文献 33致谢 34摘要本文在分析了机械手的的发展概况和趋势后,研制了这种液压自动机械手，它投资少,制造容易,工作稳定可靠,维修检修方便及操作简单等优点.它包括送料和卸料两个机械手,它们在控制系统的作用下,互相合理的搭配工作，当送料机械手将料送至夹具时,此时材料的中心线,夹具的中心线及卸料机械手中心线都在一条直线上,以保证料的定位准确.本文的设计主要内容:机械手的结构设计,包括送料机械手和卸料机械手.控制系统的设计,由行程开关,电磁阀等控制元件组成的液压控制系统.驱动装置的设计,包括液压缸等液压系统图.本课题的设计对象是为磁电机轮壳钻侧面孔专用机床配套设计装、卸料机械手，全文共分八部分。第一部分卸料机械手系统的总体设计方案。对总体设计方案的提出做了详细的介绍。第一部分机械手的总体方案的设计.第二部分液压缸的设计计算.第三部分导轨滑台的设计.第四部分下导轨的结构设计及工艺文献.其它部分简略介绍了送料机械手手指,卸料机械手的设计。关键字：机械手；液压系统ABSTRACTMachinyingTheengyinelathe,oneoftheoldestmetalremovalmachines,hasanumbeiofusefulandhighlydesirableattributes.todaytheselathesareusedprimarilyinsmallshopswheresmallerquantitiesratherthanlargeproductionrunsareencountered.Theenginelathehasbeenreplacedintodayisproductionshopsbyawidenarietyofautomaticlathessuchasautomatictracerlathes,turretlathes,andautomaticscrewmachindes,Slltheadvantagesofsingle-pointtoolingformaximummetalremoval,andtheuseofformtoolsforfinishandaccuracy,arenowatthedesignerisfingertipswithproductionspeedsonaparwiththefastestprocessingepuipmentonthescenetoday.Tolerancesfortheenginelathedependprimarilyontheskillftheoperator.Thedesignengineermustbicarefulinusyingtolerancesofanexperimentalpartthathasbeenproducedontheenginelathebyaskilledoperator..Inrdesigninganexperimentalpartforproduction,economicaltolerancdsshouldbeused.GrindyingGrindingisoneofthemostwidelyusedmethodsoffinishyingpartstoextremelyclosetolerancesandlowsurfaceroughness.Currently,therearegrindersforalmosteverytypeofgrindingoperation.particulardesignfeaturesofapartdictatetoalargedegreethetypeofgrindyingmachinerequired.Whereprocessingcostsareexcessive,partsredesignedtoutilizealessexpensive,higheroutputgrindingmethodeconomyofcenterlessgrindingshouldbetakenadvantageofbyproperdesignconsideration.Keyword:MachinyingGrindyying1绪论1.1选题背景和意义：1.11液压技术的现状、趋势及优缺点：1.12液压技术的发展历程、现状与发展趋势液压传动相对于机械传动是一门“新”学科,相对于计算机等新技术，它又是一门较老的技术。如果从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、18世纪英国制成世界第一台水压机算起，液压传动已有二百多年的历史。但是由于当时没有成熟的液压传动技术和液压元件，因此它没有得到普遍的应用。随着科学技术的不断发展，各行各业对传动技术有了进一步的需求。特别是在第二次世界大战期间，由于军事上迫切地需要反应快、重量轻、功率大的各种武器装备，而液压传动技术正好具有这方面的优势，所以获得了较快的发展。在战后的50年中，液压传动技术迅速地扩展到其他各个部门，并得到了广泛的应用。目前，液压在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化、执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时，由于它与微电子技术密切配合，能在尽可能小的空间内传递出尽可能大的功率并加以准确地控制，从而更使得它在各行各业中发挥出了巨大作用。当今物流界的发展当今物流仓储机械在国际上市场前景广阔，而中国仓储机械的成长和崛起，正慢慢改变着欧美发达国家占据高端产品的地位。漫长而又年轻的80多年物流仓储机械的制造历史，一直被欧美发达国家企业所垄断，中国企业只能在低端产品市场相互厮杀。如今，国外企业一统天下的格局，正因逐渐做大做强的中国企业的参与而改变着。而物流服务的质量与效率在其中占相当大的比重。对于先进的大型物流中心，其货物的存放都是集中式，有电脑编程自动按需要快速存取货物。对于一些小型的物流站，没有如此大的经济实力，许多年来他们的物资装卸存放都是由叉车、吊车、铲车和人一起完成的。此种方法消耗人力巨大，且效率不高，在此情况下，设计一种专门能在中、小型物流中心完成物资的装卸工能的工具是一件非常必要的事。国际方面一直在努力，为使人力从这种繁琐的低效率的生产中分离出来。网上技术资料1)博信自动化设备有限公司的码垛机械手介绍:BOXIN码垛机械手的特点：·码垛机械手是博信自动化设备有限公司在参考了国内外多种机型特点的基础上研制开发的新机型，质量稳定，性价比高是进口同类产品的1/3价格。

·码垛机械手的能力比机械式码垛、人力都还要高。

·结构非常简单，所以故障率低，容易保养，维修。

·主要构成零件少，配件少，所以维持费用很低。

·码垛机械手可以设置在狭窄的空间，即可有效的使用。

·全部控制可在控制柜屏幕上操作即可，操作非常简单。

·通用性强：通过更换机械手的抓手即可完成对不同货物的码垛及拆垛，相对降低了客户的购买成本。本设备适应于化工、饮料、食品、啤酒、塑料等自动生产企业；对各种纸箱、袋装、罐装、啤酒箱等各种形状的包装都适应。BOXIN码垛机械手的优点以及与其它机械手的区别：·BOXIN码垛机械手的程序里所需要定位的只有两点，1个是抓起点，1个是摆放点，这两点之间以外的轨道全由电脑来控制，电脑自己会寻找这两点的最合理的轨道来移动，所以教示方法极为简单。而其它厂家的机器手从抓起点到摆放点之间必须设定5至6个通过点，机器手必须通过这些点来移动，导致教示方法操作方法复杂、难解。

·BOXIN在机械手原理上的结构属于直线运动，而其它机器手的结构属于圆弧运动，它们必须用复杂的编程，才可以让圆弧运动改为直线运动。所以码垛精度远远不如BOXIN码垛机械手，因为直线运动才是最适合于码垛作业工作。1.13液压传动的优缺点液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它具有以下的主要优点：(1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。(2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%～13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.0025N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.03N/W。(3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1∶2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。(5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。(6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。(7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。液压传动的缺点是：(1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比。(2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。(3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。(5)液压系统发生故障不易检查和排除。总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。1.14液压传动在机械中的应用驱动机械运动的机构以及各种传动和操纵装置有多种形式。根据所用的部件和零件，可分为机械的、电气的、气动的、液压的传动装置。经常还将不同的形式组合起来运用——四位一体。由于液压传动具有很多优点，使这种新技术发展得很快。液压传动应用于金属切削机床也不过四五十年的历史。航空工业在1930年以后才开始采用。特别是最近二三十年以来液压技术在各种工业中的应用越来越广泛。在机床上，液压传动常应用在以下的一些装置中：1.进给运动传动装置磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动；车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架；铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采用液压传动。这些部件有的要求快速移动，有的要求慢速移动。有的则既要求快速移动，也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围，要求在工作中无级调速；有的要求持续进给，有的要求间歇进给；有的要求在负载变化下速度恒定，有的要求有良好的换向性能等等。所有这些要求都是可以用液压传动来实现的。2.往复主体运动传动装置龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往复直线运动，并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低，因此都可以采用液压传动。3.仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成。其精度可达0.01～0.02mm。此外，磨床上的成形砂轮修正装置亦可采用这种系统。4.辅助装置机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等，采用液压传动后，有利于简化机床结构，提高机床自动化程度。5.静压支承重型机床、高速机床、高精度机床上的轴承、导轨、丝杠螺母机构等处采用液体静压支承后，可以提高工作平稳性和运动精度。液压传动在其他机械工业部门的应用情况见表1-1所示。表1-1液压传动在各类机械行业中的应用实例行业名称应用场所举例工程机械挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机等起重运输机械汽车吊、港口龙门吊、叉车、装卸机械、皮带运输机等矿山机械凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架等建筑机械打桩机、液压千斤顶、平地机等农业机械联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统等冶金机械电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等轻工机械打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等汽车工业自卸式汽车、平板车、高空作业车、汽车中的转向器、减振器等智能机械折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾驶舱、机器人等2机械手的总体理论设计机械手的整个系统主要由控制系统、驱动系统和执行系统三部分组成,控制系统：液压系统。驱动系统采用全液压驱动,该系统能实现机械手的自动运行、手动调节,同时保证了整机动作迅速、平稳,特别是满足了机械手伸缩臂的动作精度、需承受负载及运动性能等方面的特殊要求。执行系统由手臂伸缩机构、手部夹持机构、定位机构等组成,整体为关节式结构。与传统的上下料机械手不同的是:该系统采用了具有双夹持结构的手臂设计,在其中一夹持机构卸料后,手臂旋转一定角度,另一夹持机构上料,在两次上下料之间机械手臂往返各一次,与传统的往返各两次比较更加节省时间,效率更高。2.1罩盖钻孔专用机械手液压系统的设计2.1.1设计要求1）机械手的用途及工件重量该套机械手共有两个：送料机械手与卸料机械手，分别用来实现对工件的自动安装与自动卸料。其搬运工件的重量为5N2）要求机械手完成的动作过程图2.1机械手示意图该机械手的运动示意图如图所示。其动作要求分为七部分，分别是：动作一：送料——由送料机械手将一个工件送到夹具中心线位置。动作二：预夹紧——由卸料机械手上的压头将工件推入夹具的心轴上，要求压头上的弹性销轻轻顶住工件；然后送料机械手退回。动作三：“寻找”插销位置——卸料机械手的手指夹住工件，手腕带动工件旋转120°。在旋转过程中，当定位销孔插入定位销孔后，此时，手指应与工件打滑。动作四：夹紧工件——卸料机械手前进，由压头将工件压紧。动作五：手指松开——手指离开工件，以便工件在加工中分度转位，此时，加工开始。动作六：手指夹住工件——加工结束后，手指将工件紧紧夹住。动作七：卸料、送料——手指将工件夹住退回原位置，松开工件，同时送料机械手重复动作一，手腕转回原位置。根据上述分析，得出动循环图如下：图2.2循环图2.1.2手部设计计算(1)卸料、夹紧机械手：根据工件的形状，采用最常见的外卡式两指钳爪，夹紧方式为常闭式弹簧夹紧，松开时，用单作用式液压缸。此种方式较为简单，制造方便。①夹紧力的确定：由定位方式和夹具结构可以看出（如图2-3所示），夹具的定位面承受切削图2.3卸料机械手工作图力的作用，工件在切削力的作用下压紧在支承面上，为了使工件能在夹具中正确的定位和防止工件落下，取工件重量的二倍作为夹紧力的大小。已知工件重约5N，取夹紧力，取摩擦系数，则因夹紧力而产生的摩擦力为：已知：弹性销的位置尺寸夹具定位在直径则弹性销与工件间摩擦力矩工件端面与夹具定位面之间的摩擦力矩②弹簧拉力的计算：手指的夹紧力是依靠弹簧的拉力，拉力计算如下：已计算出已知工件外径，取手指的夹紧力13.5N即可满足要求。由手部结构简图可以看出，弹簧的拉力应大于，一般为的三倍，即取，取弹簧中径当拉伸变形取当拉伸变形取根据《机械零件设计手册》：初选钢丝直径弹簧指数取(2-1)取取剪切弹性模数圈数取5圈总圈数3）已知系统设计技术参数表2-1参数名称代号数值送料缸最大行程/mm卸料缸最大行程/mm摆动缸正反旋转角度°主轴进给缸内径/mm主轴进给缸活塞直径/mm主轴进给缸快速进给速度m/min手指握力N工件重量NSFGSXGABGDZGDZGVZGFSZFGJ3501001206345513.55表2-2总体规划，确定液压元件 机构名称常用方案优点缺点适用场合送、卸料机械手机构齿轮泵结构简单，制造容易。输出的转矩和转速脉动性大，但当转速高于1000r/min时，其转矩脉冲受到限制。适用于高转矩、低转速的场合。送料手臂机构单作用液压缸活塞能够单向作用，由弹簧使活塞复位，从而使油路设计简单。复位弹簧弹性过小，需别加弹簧使液压缸复位。送料机械手机构活塞式液压缸—连杆传动在行程的近未端将液压缸的出力放大，液压缸的缸径可以很小，泵的流量小，液压系统简单。连杆构件多，结构复杂，制造困难。适合于液压缸与执行元件距离较远的场合。卸料机械手机构主轴进给机构活塞式液压缸活塞两端的面积差较大，使缸往复的作用力和速度差较大，对系统的工件特性有明显的作用。需要加缓冲装置常用于工件行程需要慢进快退和快进速度相等的场合。夹具分度机构卸料机械手臂与压头机构双叶片式摆动液压缸油缸结构简单，体积小。密封较难，加工要求高。适用于工作要求转角≤120°的场合。2.1.3各液压元件的设计与教核已知机床主轴进给缸的外负载F机=3600N，根据此选取工件的压力为p=1MPa。（1）送料机构液压缸设计与计算工件重量：输料槽垂直方向按四个工件计算，已知工件的重量W=5N/个，总重量为W总=5×4=20N。送料机构重量：根据结构图计算出各部件重量之和为532.14N，卸料机械手的重量为44N，则总的正压力为N=20+532.14+44=596.14N。取摩擦系数f=0.12(有润滑状态)。摩擦力FE=596.16×0.12=71.5N。活塞作用力F=FE+FF+Ff+FINFE——外负载阻力（包括外摩擦阻力在内）（N）；FF——回油阻力（N），当油流回油箱时，可以近似取FF≈0；如果回油有阻力（有背压）时，FF则为作用在活塞承压面上的液压阻力；Ff——密封圈摩擦阻力（N）；FI——活塞在起运、制动或换向时的惯性力（N），在加速时，取+FI，在减速时，取-FI，在恒速时，取FI=0；FE：由上面计算知FE=71.5N；FF：由设计的液压原理图知：在送料液压缸回路中没有背压，故取FF=0；Ff：初步选取Ff=0.1F；FI：FI=m，m：为总重量，：为滑台运动时的加速度。m=596.14N,，v=6m/min，t=0.2s，则=0.5m/sFI=596.140.5=298NF=71.5+0+0.1F+198N(2-2)得F410.5N负载力F=410.5N此外，送料液压缸的额定工作压力=1MPa，最高允许压力=1.5=1.5MPa，耐压实验压力1.5Pn=1.51=1.5MPa。3液压缸的设计3.1缸体的材料一般机床上的液压缸大多采用灰铸铁或球墨铸铁材料，当压力较高时，采用无缝钢管。工程机械上的液压缸缸体多数采用35号、45号钢的无缝钢管，特殊情况下用合金无缝钢管制造。35号港的焊接性良好，所以需要进行焊接的缸体，一般选用35号钢管，对于高压液压缸，缸体材料可选用45号无缝钢管，且进行调制处理，调制后的硬度为HB241~285。而我们所用的液压缸压力仅为1Gpa

,所以我们采用灰铸铁1.缸体的配合精度和表面粗糙度当活塞用橡胶密封圈时，与活塞的配合一般采用H8/f8,H9/f9配合，当采用O形圈密封时，为了减少内部泄露需要更高的精度和更细的表面粗糙度，配合一般取H7/g6配合，表面粗糙度值可取Ra0.2um。需要指出，如果密封件的滑动摩擦面的表面粗糙度值过小（小于Ra0.05um）会造成完全密封，因不能形成表面油膜而成为干摩擦滑动，结果反而加速了密封件的磨损。2.缸体技术的要求(1)缸径的圆度、圆柱度不大于直径公差的一半，当使用活塞环密封时，其缸径圆度、圆柱度应不大于直径公差的1/3。(2)缸体轴线的直线度在500mm长度上不大于0.3mm。(3)缸体端面对轴线的垂直度，按直径每100mm上不大于0.04mm。(4)缸体与端盖采用螺纹连接时，螺纹采用6H/6g级精度的公制螺纹。(5)为了提高缸体的耐磨性，可以在缸体内表面镀0.03~0.05mm厚的硬铬，镀铬后进行珩磨或研磨。目前，缸体新的加工工艺是镗空孔之后进行滚压，这样既能获得较细的表面粗糙度，又能提高表面硬度（硬度能达到35~40HRC）。缸体外表面应涂耐油油漆。(6)为了不磨伤活塞和缸盖上的密封圈，在缸体内孔两端均应作成15度到30度的坡度。3.2缸盖3.2.1缸盖的材料常用缸盖的材料有铸铁和35号、45号钢。当缸盖直接与活塞杆接触时，最好用铸铁材料，若在工作表面熔堆黄铜、青铜或其他耐磨材料更好。3.2.2缸盖的配合及表面粗糙度缸盖与缸体的配合面起定位和防止泄露的作用，一般采用H7/h6、H9/h9的配合精度。配合表面粗糙度值Ra2um,内孔的表面粗糙度值Ra0.8um。3.2.3缸盖的技术要求配合表面的圆柱度和圆度不大于直径公差的一半。内外圆表面的同轴度不大于0.03端盖对轴线的垂直度在直径100mm上不大于0.04mm。3.3活塞的材料及要求3.3.1活塞的材料活塞常用的材料是灰铸铁，耐磨铸铁，球墨铸铁和铝合金，在工作压力较大及冲击较大的情况下使用钢材，但为了改善活塞和缸体的摩擦条件，可在活塞的外面覆盖一层青铜、黄铜或尼龙等耐磨材料。在缸径较小时，往往将活塞与活塞杆做成整体式，活塞材料采用45号钢，不进行调制处理，此时缸体材料应选用灰铸铁或泼墨铸铁。3.3.2活塞的配合精度与表面粗糙度活塞的外径采用f8/f9，其表面粗糙度值为Ra0.4um。与活塞杆相配合的内空采用H8或H9，其表面粗糙度值为Ra2um。3.3.3活塞的技术要求1）、活塞外径的圆度、圆柱度不大于直径公差的一半。2）外径为内孔的同轴度不大于公差的一半。3）活塞端面于轴线的垂直度按直径每100mm不超过0.04mm。3.4活塞杆的材料及要求3.4.1活塞杆的材料实心活塞杆一般用35号、45号钢。空心杆一般用35号、45号无缝钢管。在特殊情况下，可选用高强度的40cr钢做为活塞杆的材料。为了提高活塞杆的强度，需进行调制处理，调制后的硬度为HB241~2853.4.2活塞杆的配合精度和表面粗糙度活塞杆与活塞配合一般选用H8/h8、H9/h9，表面粗糙度值为Ra0.8um3.4.3活塞杆的技术要求1)配合部分的圆度和圆柱度不大与直径公差的一半。2)活塞杆轴线的直线度在500mm长度上不大于0.03mm。3)两配合处的全跳动不大于0.01mm。4)与活塞端面相结合的台阶面的垂直度在直径100mm上不大于0.04mm。5)当采用空心活塞杆时，必须留出焊接和热处理的通气孔。6)为了提高耐磨性和防锈蚀，活塞杆表面可以镀铬（铬厚度是0.02~0.06mm），并抛光。液压缸由于工作条件不同，所以结构形式也有很大差别，设计时应具体选择3.5首先确定刚体于端盖的连接形式3.5.1刚体与端盖的连接形式端盖的连接方式于液压缸的工作压力、缸体的材料以及工作条件有关。当工作压力不高时，缸体材料常用铸铁材料，它与端盖多用法兰螺钉连接或法兰螺栓连接，这中结构易于加工和装配，缺点是外形尺寸较大。当工作压力较高、缸体材料选用无缝钢管时，如采用法兰连接，则缸体短部要焊上法兰盘，当缸壁较厚时，也可采用圆柱销固定法兰盘结构，这中结构工艺复杂，无须采用。通常采用半闭环连接，这种连接方式加工和装配都很方便，但开环槽后，削弱了缸体的强度，当外径尺寸受到限制时，可采用内半环连接，这种连接方式，结构紧凑，重量轻。但在装配时，密封圈有可能被环槽边缘擦伤，因此在密封圈同错的环槽一侧倒一个15度的角。而螺纹具有重量轻，外径尺寸小的优点，但端部结构复杂工艺要求较高，装卸时要用专用夹具，在拧紧盖时，有可能把密封圈拧扭。拉杆连接的端盖具有加工和装配方便的优点，缺点是径向尺寸和重量最大，通常只用于较短的液压缸，刚缸盖和缸体永久连接时，也可用焊接的结构或圆柱销加焊接的结构，这样使结构大为简化。端盖与缸体之间的密封都采用了O形密封圈密封，但对工作压力较低的液压缸来说，只需在缸体与端盖之间加一张密封垫即可。棕上所述，我们采用螺纹连接的液压缸。3.5.2活塞杆的结构形式活塞杆的结构包括活塞杆、端盖、密封圈、防尘圈及密封装置等。在结构上不仅要解决端盖与缸体的密封，而且要考虑对活塞杆的密封和防尘问题。由于我们的液压缸压力并不大，缸行程也短，故无须在活塞杆安导向套。O形圈一般安装在近共走油腔的一侧，使密封圈有足够的压力使其张开，以提高密封性能。为了清除活塞杆处外露部分粘附的尘土，保证油液清洁，在端盖外侧可增加防尘圈。活塞杆和活塞的连接形式及密封活塞与活塞杆的连接形式分为锥销连接和螺纹连接。螺纹连接不仅在机床上常见，工程机械上也应用较多，但这种结构在较大负载和有振动的情况下容易松动，常被半环连接的形式代替。我们将选用半环连接的形式。在小直径的液压缸中，也有将活塞和活塞杆做成整体的结构。活塞与缸体的密封按密封圈形式分O形密封、Y形密封、Yx形密封和V形密封，V形密封适合用与高压系统的液压缸中。我们将采用O形密封。崖压缸进出口油孔的形式及大小的确定油孔的大小液压缸进出油口的大小，是根据所配油管内的流量与平均流速来确定的，一般将压力管路内的允许平均流速定为4~5m/s,则可根据下式计算液压缸进出油孔所配油管的直径，d=‍4.6=12mm根据对实际使用中液压缸的调查，进出油孔的尺寸选取标准值10mm。选定油孔形式时的注意事项圆柱管螺纹接头一般圆柱管螺纹是采用O形圈进行密封的配管形式，所以密封表面的粗糙度一定要不大于3.2，因此，这种连接方式加工成本较高，但可靠性好3.6液压缸主要参数的确定1．液压缸的工作压力Pn取决于整个液压系统，因此液压缸主要参数就是缸筒内径D和活塞杆直径。正压力的计算：工件重量已知工件净重W=5N/个总重W2=5*4=20N送料机构重量根据结构图，估算出各部总重量之和为532N正压力F=20+532=552N取摩擦系数f=0.12（有润滑状态）.摩擦力Fr=552*0.12=65N考虑其他因素，取液压缸负载力F=400N液压缸内径D=1.13(3-1)取=0.9D=1.13=23根据液压缸内径系列（JB2183-77）选取D=40mm，选活塞杆直径d=20mm2．缸筒的厚度计算缸筒的厚度=+C1+C2(3-2)缸筒选45号缸，[]=360GPa；[]=610GPa式中D为液压缸内径P为缸内最大压强.[]=n一般取5==122Mpa(3-3)=0.03m(3-4)C1为公差余量C2为磨损量综上所述，我们取=5mm。缸筒的厚度验算：P0.35=0.35*=6mm。(3-5)缸筒的厚度符合要求。3．缸筒采用螺纹相连接缸筒螺纹参数螺纹外径d=48mm外径d=52mm缸筒螺纹强度计算： =*10(3-6)上式中变动载荷K=2.5~4K=0.12N=1.2~2.5==34.15Mpa(3-7)剪应力=*10==11.51Mpa(3-8)合应力==39.5==180Mpa(3-9)活塞杆的强度计算L=活塞杆全部伸出时活塞杆顶端连接点于液压缸支承点之间的距离由图可知L=35010d=10*40=400时，液压缸属于短行程型，主要须验算活塞杆压缩线拉伸强度：d式中的n为屈服安全系数，常取2~4 d=20=20mm3.7活塞：活塞采用无导向环活塞；采用整体活塞，O形圈密封；活塞的尺寸及公差活塞厚度可按密封件的形式、数量来确定，在需要安装导向环时，也应有足够的强度。有时，可以结合。中间圈的布置确定活塞的厚度D=320.8mm,根据以上考虑得出的厚度通常能满足强度的需求。活塞杆采用实心杆，实心杆制造工艺比较简单；活塞内端于活塞的连接采用卡环型锁紧，同时还应安装活塞与活塞杆间的静密封。静密封采用O形圈密封。3.7.1用工况及安装条件工作中无剧烈冲击，所以液压缸的缸筒，端盖可选用灰铸铁排气阀安装在油液空腔最高处，以便排除空气。当工作环境污染严重，有较多灰尘，砂，水分等杂质时，须采用活塞杆防尘套。3.7.2装方式与负载导向1、耳环安装作用力处在一平面内，如耳环带有球轮，则可在圆锥角内变向。2、耳轴安装作用力处在一平面内，通常较多采用的是前端耳轴和中间耳轴，后端耳轴只用于小型短行程液压缸上，因它的支承长度比较大，影响活塞弯曲稳定性。3、底座安装前端底座须用定位螺钉或定位销，后端底座则用较松螺孔，以允许液压缸受热时，缸筒能伸缩。载导向夜压缸的活塞不应承受侧向负载力，否则必然使活塞杆直径过大，导向套长度过长，因次通常对负载加装导向装置。3.7.3缓冲机构的选用：此液压缸工作压力1Mpa，活塞杆速度0.08m/s，也得采用缓冲装置。缸内缓冲机构不可能吸收全部动能，须在缸外加装制动机构部加装行程开关，当开始进入缓冲阶段时，开关即切断供油，使液压等于0，但仍能形成压力脉冲。在活塞杆与负载之间加装减震器。在液压缸出口加装液控节流阀。5、装置的选用选用密封圈：O形圈。4手部结构设计卸料、夹紧机械手：送料机械手在原位时，首部应正好对准料桶落料口。工件将沿接料板的斜坡滑进手部凹槽中。为使工件易于从输料桶落入接料板，倾斜面与输料筒的垂直壁间的夹角确定为15。接料板的手部宜用夹爪形式，夹爪与接料板采用销连接，两者之间用圆2、扭转弹簧支撑，当工件落入凹槽时，夹爪在弹簧作用下，将工件夹持住，等待送料信号。4.1腕部设计液压缸的安装与固定：为保证液压缸的轴线与导轨的平行度，将液压缸安装在导轨体中，液压缸两端与导轨的配合采用H7/h6配合。液压缸与导轨的轴向固定，前端采用螺栓连接，后端采用焊接的形式。4.2驱动装置设计4.2.1分析工作情况及设计要求、绘制液压系统图 根据机床与机械手的工作循环图，估计到系统的功率不大且连续工作，故可采用单个定量泵、非卸荷式供油系统：为了协调送卸料的时间，采用调速回路控制送料速度，由于不会有负的负载，故采用进油截流调速的方法；夹紧系统采用减压回路，夹紧力的大小可以调整；为保证夹紧可靠和实现预夹紧，由单向阀和换向阀的中位机能组成保压回路；有压力继电器组成的压力控制回路分别控制夹紧是否可靠、手指的张开和摆动液压缸回转动作的完成，该回路可简化控制系统，提高系统的可靠性。在控制摆动液压缸的回路中，当二位四通电磁换向阀处于失电时，摆动缸的动叶片总是处于一定的位置，使手指处在水平位置，当送料机械手在送完料退回时，不予手指发生干涉。为简化结构，控制手指动作采用单作用式液压缸。3在导轨上的运动是靠放在导轨内的液压缸通过支架带动的，支架一端通过与液压缸活塞杆连接，一端于滑台用螺栓连接。方案一:如图所示图4.1滑台结构图上端通过四个M6螺栓与滑台连接，并加上连接键用来传递运动和力，见小螺栓所受的剪力作用，下端与活塞杆连接，活塞杆的右端用轴肩定位，可以承受较大的轴向力，右端加一垫片，并拧紧双螺母，使旋合螺纹间使终受到附加的压力和摩擦力作用，工作载荷有变动时，该摩擦力仍然存在，用来防止螺纹连接松动。考虑到使用弹簧垫圈和螺母组合防松时，螺母拧紧后，靠垫圈压平产生弹性反力使旋合螺纹间压紧，但由于垫圈的弹力不均，在冲击、振动的工作条件下其防松效果较差，一般用于不甚重要的连接，而此处的连接冲击虽较小但频繁。故不亦采用此方案，圆螺母定位虽可承受较大的轴向力，但轴上螺纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度，应适当加大轴径。此外，此方案的支架通过螺栓安放在滑台下面，加大了滑台的长度，但运动过程中的力主要由连接平键来承受，使螺栓主要承受轴向力，保证了螺栓寿命，且加工过程中的连接螺栓孔为通孔，加工方便。支架右端通过M6螺栓与滑台端面连接，左大端与活塞杆连接，右端靠活塞杆轴肩定位，左端靠自锁螺母防松。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。此防松结构简单，防松可靠，可多次拆装而不降低防松性。此支架方案在滑台端面与滑台连接，减小了滑台的长度，但滑台上的连接孔为盲孔，加工麻烦，且传递的活塞杆的力都由端面螺栓传递，螺栓受轴向力和倾覆力矩作用，且有轻微的多次冲击，降低了M6螺栓的寿命。再考虑，此方案的支架形状不规则，在铸完后机加工的定位不方便，设计的专用夹具复杂。比较方案一，方案二，则确定用方案一。4.3支架尺寸的设计活塞杆的直径，轴肩的高度h一般取为h=（0.7~0.1）d，d为与零件相配处的轴的直径，故取h=0.120=2m,所以活塞杆得孔径取为mm,且的孔在批量生产时可以一次铸出，减少加工量。根据滑台与支架的大体尺寸，连接支架与滑台的螺栓直径不宜过大，否则造成支架、滑台尺寸过大。初选连接支架的螺栓为M6，取为4个，故螺栓孔分别为、校核4-M7螺栓：校核4-M11螺栓：由以上尺寸得出支架连接活塞杆的孔的中心到滑台下端面的尺寸为h=85。连接活塞杆的孔为，取孔中心距边的厚度为e=24mm，因为支架为铸件，根据铸造时等壁厚的原则，取支架上端的高度为30mm，支架上端螺栓孔直径，取，螺栓轴线到被连接件边缘的距离，横向两螺栓间距根据下端厚80mm和两螺栓孔径取为24mm，故支架上端长为40mm，纵向两螺栓间距取为24mm，故宽为40mm，支架下端厚度取15mm。键的选择与校核按键的选择标准查手册，选择b=8,h=7,l=36(根据键槽长度为38mm选取系列)，查其公差为，，t=4，，h=7.3。校核键的强度活塞直径D=40mm,P=1MPa，K=0.5h=5mm，l=36-16=20mm，d=54mm(4-1)(4-2)(4-3)查表得键联接（铸铁件）的许用压强，故键强度足够。5上导轨和滑台的设计5.1上导轨的设计导轨的功用是导向和承载，在导轨副中，运动的一方叫动导轨（滑台），不动的一方叫支承导轨。按摩擦性质可分为滑动导轨和滚动导轨。滑动导轨：1.结构简单，使用维修方便；2.没有形成完全液体摩擦，低速易爬行；3.磨损大，寿命低，运动精度不稳定。在滑动导轨中有静压导轨、动压导轨和普通滑动导轨。静压导轨的原理和静压滑动轴承的原理相同，两导轨面间有一层静压油膜，属于纯液体摩擦，多用于进给运动导轨。动压导轨，当导轨面间的相对滑动达到一定值后，液体的动压效应使导轨油腔处出现压力油楔，把两导轨面分开，从而形成液体摩擦，这种导轨只能用于高速的场合，故仅用作主运动导轨，例如立式车床导轨。普通滑动导轨的摩擦状态有的为混合摩擦。这时，在导轨面间虽然有一定的动压效应，但由于速度还不够高，油楔还不足以隔开导轨面，导轨面仍处于直接接触状态。在多数普通滑动导轨属于这一类。此机床的导轨采用普通滑动导轨。V形对称导轨导向精度高，磨损后能自动补偿，凹形不利于排屑，易于保存润滑油，顶角一般取矩形导轨制造简单，承载能力大，不能自动补偿磨损，必须用镶条调整间隙，导向精度低，需要良好的防护，主要用于载荷大的机床或组合导轨V形和矩形导轨的组合，兼有导向性好，制造方便和刚度高的优点而应用广泛，根据此机床的特点选用此类型导轨。双三角形导轨导向精度高，能自动补偿磨损，加工检修困难，要求四个面接触、工艺性差。主要用于精度要求高的机床。如坐标镗床、精密丝杠车床等5.1.1导轨的材料导轨的材料有铸铁、钢、有色金属和塑料等，对导轨材料的主要要求是：耐磨性高、工艺性好和成本低。铸铁是一种成本低，有良好的减振性和耐磨性，易于铸造和切削加工的金属材料。在支导轨和支承轴承中有应用。灰铸铁应用最多的是HT200，在润滑与防护较好的条件下有一定的耐磨性。铸铁——铸铁的导轨摩擦副适用于：需要手式刮研的导轨；对加工精度保持性要求不高的次要导轨；不经常工作的导轨，其中包括移置导轨等。铸铁导轨的淬火采用淬火的办法提高铸铁导轨的表面的硬度，可以增强抗磨料磨损、粘着磨损的能力，防止划伤与撕伤，提高导轨的耐磨性。导轨表面的淬火方法有感应淬火和火焰淬火等。感应淬火有高频和中频感应加热淬火两种，硬度可达45~55HRC，而磨性可提高两倍。其中中频加热淬硬层较深，可达2~3mm。高频或中频淬火后的导轨面还要进行磨削加工。火焰表面淬火的导轨因淬硬层深而使导轨耐磨性有较大的提高，但淬火后的变形较大，增加了磨削加工量。目前，采用铸铁作支承导轨的，多数都要淬硬。只有必须采用刮研进行精加工的精密支承导轨，以及某些移置导轨，才不淬火。导轨的验算：导轨的变形主要是接触变形，有时也应考虑导轨部分局部变形的影响。导轨的设计，首先初步确定导轨的型式和尺寸，然后进行验算。对于滑动导轨，应验算导轨的压强和压强的分布。压强的大小直接影响导轨表面的耐磨性，压强的分布影响磨损的均匀性。通过压强的分布还可以判断是否采用压板，即决定导轨应采用闭式还是开式。5.1.2验算导轨的步骤是：受力分析导轨上所受到的外力一般包括切削载荷、工件和夹具的重量、动导轨所在部件的重量和牵引力。这些外力使各导轨面产生支反力和支反力矩。牵引力、支反力、支反力矩都是未知力，一般可用静力平衡方程式求出。计算导轨的压强导轨的宽度，远小于其长度。因此在宽度方向，可以认为压强分布是均匀的。这个假设使得导轨面的压强计算，可以按一维问题来处理。而此处导轨受力只有工件和机械手的重量，滑台的重量，且经过估算受力不大，故不需要验算。5.1.3导轨的设计特点：普通滑动导轨是指滑动面直接接触的滑动导轨副。它的优点是构造简单，制造方便和减振性好。缺点是磨损较快。铸铁——铸铁或铸铁——钢导轨副的接触刚度高，缺点是摩擦力大，动、静摩擦系数大，低速时易产生爬行。如动导轨上贴塑料软带，上述缺点就基本上不存在了，只是接触刚性较低。因此，应用广泛，特别是数控机床。普通滑动导轨普便应用于各类机床，作为进给导轨。从摩擦性质来看，普通滑动导轨处于具有一定动压效应的混合摩擦状态。但它的动压效应还不足以把导轨面隔开。对于大多数的普通导轨来说，希望提高动压效应，以改善导轨的工作条件。导轨的动压效应主要与导轨的滑动速度、润滑油粘度、导轨面的油沟尺寸和型式等有关。动导轨移动速度提高，润滑油的粘度越高，动压效应越明显。导轨的尺寸，油沟的型式对动压效应的影响，在于贮存润滑油的多少，若易存油则动压效应大。导轨宽度B与长度L之比B/L值越小，越容易产生润滑油的侧流，越不易存住润滑油；相反，B/L值越大，则越易存油。因此在动导轨面上开横向油沟，相当于提高B/L值而提高了动压效应。若开纵向油沟则相当于降低了B/L值而降低了动压效应。普通动导轨的横向油沟数K，可按L/B值进行选择：当L/B=10时，取K=1~4；L/B=20，K=2~6；L/B=30，K=4~10；L/B=40，K=8~13。为了提高动压效应，推荐采用如图所示的油沟型式，卧式导轨最好采用如图所示的型式，但需向每个横向油沟注油。5.1.4导轨的防护润滑的目的是为了降低摩擦力，减少磨损，降低温度和防止铁锈，润滑要求供给导轨清洁的润滑油，此处为中等载荷的中低速导轨，可采用N46导轨油，对导轨进行防护是为了减少导轨副磨损，防护装置采用刮板式，毛毡加压盖的结构，毛毡除可除细小的尘屑之外，还具有良好的吸油能力，干净的毛毡的吸油率可达毛毡体积的80%，其含油量足够导轨使用。但要经常进行拆洗，耐热性能较差。5.2滑台设计方案1图5.1滑台的上部结构如图所示，与导轨配合采用矩形，三角形导轨，此滑台（动导轨）的不面为弧形，两侧有凹槽，目的是为了在铸造过程中遵守等壁厚原则，此方案有较强的承载能力，但因为在滑台下面要安装支架，要在滑台上钻孔，下面的弧形即不利于钻孔，也不利于安装螺母，故此方案不能采用。方案2图5-2滑台如图所示，为了便于安装支架和送料液压缸底座，滑台下面采用水平的，此方案结构简单，铸造方便，虽承载能力不如方案1，但因实际情况滑台主要承受水平力，对承载能力要求不要，故足以满足要求。尺寸：根据导轨已查出矩形导轨与三角形导轨，中心矩为160mm，矩形三角形导轨宽为200mm。查表得与支承导轨配合的滑动导轨的三角形，矩形的高度，，并取。根据滑台的工作行程为350mm，支架长为40mm，送料液压缸支座462mm，取滑台长为500mm。送料液压缸底座的尺寸送料缸底座螺栓取为M8，则螺栓孔直径，取孔距滑台边为，滑台底座的螺栓沉孔为4-，取两螺栓之间的横向距离为24mm,纵向为24mm。由支架的螺栓孔尺寸取，。因为支架的上端面尺寸为，故在滑台下端铣平面的尺寸为。螺栓孔距前端距离为，槽加式在两螺栓中间，且为通槽，为防止螺母产生附加弯曲，减少加工面积，在滑台下端面上螺母处加工深为2mm的沉孔。5.2.1支架制造工艺规程5.2.2计算生产纲领，确定生产类型(5-1)N：零件的年生产纲领（n件/年）Q：产品的年生产量（台/年）n:每台产品中该零件的数量（件/台）：备品率：废品率经计算，N=600件，机械类型为轻型类型，采用中批生产。5.2.3分析加工零件的工艺性该支架的毛坯件为铸造件，支架用于连接活塞杆与滑台，以带动滑台运动，支架下端有孔，用来连接活塞杆，其中在右端需加工一垫片，目的为避免产生附加弯矩，需铣的沉槽，深为2mm，上端面与滑台下端面连接，此面要加工，经粗铣，使粗糙度达到6.3，并钻4-的螺栓孔，在下端铣出4个的沉槽，在b端面中间铣键槽，用来放键，来代替螺栓承受槽向力，加工时，保证两工作面侧面粗糙度1.6。1．零件加工工序的安排方案11、铸造毛坯2、退火，改善切削加工性3、粗铣上端面4、时效处理，为消除残余应力，应在粗加工前安排时效处理5、半粗铣上端面6、粗铣键槽7、半精铣键槽8、钻孔4-9、扩孔4-10、铣沉孔4-11、扩孔12、铣沉孔13、去毛刺14、检验15、入库方案21、铸造毛坯2、退火3、粗铣上端面4、时效处理5、半粗铣上端面2。铣右端面（以此面定面加工键槽）7、扩孔8、铣沉孔9、粗铣键槽10、半粗铣键槽11、钻孔4-12、铣沉孔4-13、去毛刺14、检验15、入库方案2中多加工了右端面，增加了定位、夹紧工序，使用的夹具增多，较麻烦，但保证了键槽的精度。方案1中工序少，夹具少，因此处键主要用来传递力，以下端面为基准加工槽完全可以满足要求。故采用方案1。粗铣上端面选用下端面为粗基准，用两块支承板限制了3个自由度选用X6132铣床，专用夹具，圆盘铣刀。半精铣上端面选用下端面为粗基准，用两块支承板限制了3个自由度，选用X6132铣床，专用夹具，圆盘铣刀，铣键槽选用下端面为粗基准，用两块支承板限制了3个自由度，在右端面放一支承板限制了2个自由度。选用X6132铣床，专用夹具，直柄键槽铣刀。钻4-孔以已加工面上端面为精基准定位，限制了3个自由度，在前端和右端再分别加工一个定位销限制了2个自由度，选用Z3025摇臂钻，专用夹具，直柄麻花钻，扩孔4-孔定位方式如钻4-孔。选用钻床Z3052，专用夹具，直柄扩孔钻。铣4-沉孔定位方式如钻4-孔。选用铣床X6132，专用夹具，硬质合金螺旋齿，直柄立铣刀，d(k12)，基本尺寸。7）扩孔到定位方式如图，以上端面定位限制三个自由度，前端加两个定位销，限制两个自由度，以上端面（已加工面）为定位基准，保定尺寸54mm，选用C6132车床，专用夹具，直柄扩孔钻。铣沉孔以上端面定位限制3个自由度，前端加两个定位销，限制2个自由度，属完全定位。选用铣床X6132，专用夹具，硬质合金螺旋齿，直柄立铣刀5.2.4确定加工余量铸造的孔，要求孔直径为，加工余量为1mm，扩孔时的切削用量为1mm，v=3.1m/min，n=194r/min。右端沉孔要求深为2mm，一次铣成，加工余量为2mm，每齿进给量为0.2mm/z，切削速度90m/min上端沉孔要求深为2mm，一次铣成，加工余量为2mm，切削速度90mm/min，每齿进给量0.2mm钻孔4-，加工余量为7mm。工序的基本余量：钻孔的加工余量为6mm，v=55m/min，扩孔的余量为1mm，v=23.1m/min，n=194r/min端面的加工余量为4mm。各工序的基本余量：粗铣3mm，77-3=74mm，一次进刀，每齿进给量0.2mm，铣削速度90m/min。键槽加工余量。各工序的基本加工余量：加工余量为6mm，粗铣时每齿进给量，半精铣时每转进给量f=1.2mm/r，切削速度80m/min。5.3滑台的工艺性分析：滑台的毛坯件为铸件，上表面与摆动缸底座连接，为减少加工面积，连接处应铸出4mm凸台，再经过一次粗刨达到要求的粗度，但这样的话在粗加工导轨时会给定位带来不便，增加了夹具了难度，综合考虑后，不铸凸台，直接把上表面直接加工，以便以此为精基准定位加工导轨。下表面部分与支架结合，因此与支架结合部分要加工，为减少铸造进的困难，此处不铸出凸台，而是铸完后经粗铣，半精铣加工出深为2mm的凹槽，同时在此面上铣出键槽，还在此面上钻孔4-，4-（沉孔），最后加工滑台的导轨部分。要经过粗刨——半精刨——粗磨——精磨——刮研达到要求的精度。5.4滑台的制造工艺规程1、铸造毛坯2、退火3、划线4、粗刨上表面5、时效处理6、钻孔4-7、扩孔4-至4-8、铣沉孔9、粗铣沉槽10、半精铣沉槽（与支架配合处）11、粗铣键槽12、半精铣键槽13、钻4-14、扩孔4-到4-15、铣沉孔4-16、粗刨导轨面17、时效处理18、半精刨20、回火21、粗磨22、精磨23、检验24、刮研25、去毛刺26、检验27、入库2．加工定位及机床参数的选用1）粗刨上表面以下表面为粗基准定位限制三个自由度。选用牛头刨床B6032，通用夹具，刨刀（W18Cr4V）加工余量为4mm，切削深度=4mm，一次走刀，进给量1mm/dat，切削速度v=20m/min粗铣下表面以已加工面上表面为精基准定位限制3个自由度。前端用定位销限制1个自由度，右端用支承板限制2个自由度。先用X6132铣床，专用夹具，盘铣刀（硬质合金铣刀）加工余量1.5mm，一次铣成，每齿进给量，40-1.5=38.5mm,切削速度90m/min半精铣下表面，定位图同上以已加工面上表面为精基准定位限制3个自由度。先用X6132铣床，专用夹具，盘铣刀（硬质合金铣刀）加工余量0.5mm，每转进给量0.5mm/r，38.5-0.5=38mm,切削速度110m/min。钻孔4-以已加工表面为精基准定位限制3个自由度，前端用定位销限制1个自由度，右端用1个定位销限制1个自由度。选用Z3025，专用夹具，直柄麻花钻,钻孔的加工余量为6mm，进给量f=0.008mm/r，v=55min，切削液为乳化液。3.扩孔4-至4-定位方式同上，选用钻床Z3025，专用夹具，直柄扩孔钻加工余量为1mm，v=23.1m/min，n=294r/min4.以上端面为精基准定位限制3个自由度。前端用定位销限制1个自由度，右端用1个支承板限制2个自由度。选用X6132铣床，专用夹具，直柄键槽铣刀。加工余量4.3mm，粗铣时每齿进给量，半精铣时每转进给量0.5mm./r，切削速度80m/min，粗铣时二次进刀，每次1.8mm，半精铣时一次进刀0.7mm。5.4-定位如4选用Z3025钻床，专用夹具，直柄麻花钻。钻孔的加工余量为8mm，进给量f=0.008mm/r,v=55m/min。6.4-至4-定位如上选用Z3025钻床，专用夹具，直柄扩孔钻加工余量8mm，进给量f=0.008mm/r，v=55m/min。7.铣沉孔4-定位同上选用X6132铣床，专用夹具，直柄立铣刀。加工余量2mm，一次铣成，进给量8.粗刨三角形导轨面以上端面为定位基准，平面定位，限制了3个自由度，右端加工两个定位销，限制了2个自由度。选用牛头刨床B6032，专用夹具，成形刀具。9.半精刨三角形导轨面定位方式，机床、夹具、刀具的选用同上。10.粗磨三角形导轨面定位方式同上，选用卧轴矩台平面磨床M7120D，专用夹具，砂轮。11.精磨三角形导轨面定位、机床、夹具、砂轮的选用同上。12.矩形导轨的加工（略）同三角形导轨面的加工。（略）6下导轨的设计导轨是机械手的关键部件之一，其性能好坏直接影响机械手的运送度，载能力和使用寿命。导轨须导向精度，耐磨性，低速运动平衡性，刚度，结构简单，工艺性好，便于间隙调整，具有良好的润滑和防护要求。我们采用三角型-矩形导轨：这种组合导向性好，刚度较好，制选较方便，特点介于三角形和矩形之间。导轨的材料具有良好的耐磨性，摩擦系数小和动静摩擦系数小，加工和使用内应力变形小，尺寸稳定性好，故选用灰铸铁HT200HT300做定导轨，HT150HT200做定导轨。导轨的热处理：导轨粗加工后，要进行实效处理，时效处理的目的是改善材料的加工性，以消除内应力，然后进行淬火，淬硬层深度1~2mm，硬度45~50HRC，淬火的目的是提高材料的硬度和耐磨。最后将磨削导轨的工作表面，磨削生产率高，是加工淬硬导轨的唯一方法。磨削精度能达到0.8~0.2um导轨几何精度选择普通6g精度，平行度公差0.04um。6.1导轨零件的工艺规程6.1.1下导轨的工艺分析1、下导轨的功用,结构及特点该导轨是以的螺钉固定在底座上，并设有销钉以便调整的可拆卸导轨。2、主要加工表面及要求下导轨工作表面,表面粗糙度R12.5um.6.1.2毛胚的选择1、确定毛胚的类型,制造方法和尺寸的方法1)此零件为灰铸铁,年产量为1万件,属大批生产,所以毛胚采用铸造。2)选择以通过零件地面以上15mm的平行面为分型面。3)加工余量等级按CT9-MA-H/G级选取3.0。2、确定毛胚的技术要求1)逐渐不应有裂纹,砂眼和局部缩松,气孔及夹渣等缺陷.铸件表面清楚毛刺,结瘤和粘砂。2)首先时效处理,以消除内应力,改善加工性能,最后，高中频淬火,硬层深度1~2mm,硬度40~50HRC,提高材料的硬度和耐磨。3)起模斜度为30分。3、绘制毛胚图.在各加工表面上机械加工余量,绘制零件图图6.1导轨的毛胚图6.1.3技术要求:1、铸件表面应清楚毛刺,劈缝结瘤和粘砂,不应有裂缝,砂眼和局部缩松.气孔及夹渣等缺陷.2、時效处理.3、铸件尺寸公差按GB6114-86CT9,技工余量按GB/T1135,TC9-MA-H/G级.4、未标注的圆角为R5mm.5、起模斜度为30分.6.1.4基准的选择1、加工导轨面必须保证加工表面的加工余量合理分配的原则,导轨面是最主要的面,它不仅要求精度高，而且要求导轨面有均匀的金相组织和比较高的耐磨性,因此希望加工时导轨面去除余量要小而且均匀,此时应以导轨面为粗基准先加工底面,然后再以底面为精基准加工导轨面。2、拟订加工工艺路线按工序集中原则组织工序,导轨下表面采用铣削,工作面采用磨床磨削.其优点是工艺路线短,易于保证加工面相互位置精度.6.2选择机床设备及工艺装备.铣床采用龙门铣床磨床采用平面磨床钻孔采用摇臂钻床6.3填写工艺文件机械加工工艺过程卡铣削导轨底面用龙门铣床磨削导轨的工作表面采用平面磨床钻4个6mm的螺钉孔钻2个6mm的销孔导轨的工作表面先进实效处理，然后淬火