4、6第四节机架、管材、板材、CNC、打印件和机械连接方式

RC第四节机架、管材、板材、CNC、打印件和机械连接方式主讲人：目录一：机架存在意义以及设计二：机架组成主要材料：板材、管材、部分打印件三：机械连接方式23一：机架存在意义以及设计4logo机架是机器人存在的基础机架的设计准则：工况要求刚度要求：在保证特定的外形条件下，在工作的重力，摩擦力，惯性力等作用力的工作下不产生变形。稳定性要求：尽量保证在某些细长的或者薄壁的受压结构及受弯-压结构不存在失稳问题。5机架设计：机架的重量轻，材料选择合适，成本低（在强化整体性能方面性价比很高）结构合理，便于制造机架上的零部件安装，调整，修理和更换都应该简便这是一种我们常用的机架，也可以称为底盘6二：机架组装主要材料：板材、管材、部分打印件（较少在机架部分使用CNC）常用材料：7板材（玻纤板、碳纤板、亚克力板）铝方管、铝型材、铝圆管碳圆管、碳方管一台机器人的组成：标准件+动力系统（可直接网上购买）+3D打印件（3D打印机）+板材+铝管+碳管+CNC机加工（外包加工）以下材料都是发给加工商进行加工，为什么还要学习其加工过程呢？1.铝管激光切割8激光切割的优点

1.成本低2.精度高9管材：常用的铝方管一般有以下三种：特点：材料一般较轻，短边受力强，长边受力弱。易打孔，安装较简单特点：最常用的铝型材，足够应付机器人的受力。易安装，易切孔，易切割。特点：强度高，有专门的固定件。但是材料较重，且在工作室条件下难以进行切割打孔等操作10常见的碳纤维管：一般分为圆形和方形特点：外表光滑，重量较轻。但是质地较脆，不能用于较大受力的位置，价格较高。2.板材切割11亚克力（全透明、黑色……）特点：价格便宜、脆弱易断裂，加工简便快速。用途：急于需要机构迭代时

机构验证2.板材切割12玻纤板（黄黑绿色）特点：价格稍贵、强度较好，但是运输较久。用途：机器人在中期检验主要机构的板材。2.板材切割13碳板（斜哑、斜亮、平哑、平亮）特点：价格昂贵（为玻纤板约2倍、强度较好）

重量轻、导电用途：最终版机器人的板材3.3D打印1.创意作品2.比赛零件14/video/BV11B4y1k7bs?t=110.1/video/BV1KY4y1z7jL?t=1.13D打印机该怎么用每台3D打印机的具体使用不一样，需要根据具体情况来使用A8L拓竹15资料下载-深圳市极光创新科技股份有限公司()/video/BV1du4y1J7MD/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=5f76cca5c233b5cfb6eee6114256518c切片软件的使用（零件转成gcode）16Jgcreat——极光尓沃A8L建议使用Jgcreat，因为厂商已经调好了参数，直接使用即可。这一步骤不管使用哪台3D打印机都是相同的BambuStudio——拓竹科技/zh-cn/download/studio切片软件各种参数该如何学习以及为什么学习切片软件各大参数的影响17支撑设置支撑z距离设置耗材的分类18ABS优点：坚韧，抗冲击的材料；无毒防水缺点：熔点高。难闻的烟雾；不适合户外使用；更易翘边PLA（首选）优点：比ABS更容易打印；可生物降解缺点：随时间推移，打印质量下降；比ABS更粗糙的质感TPU（工作室打印机无法打）优点：柔性材料，减震垫，密封圈缺点：复杂结构的零件打印出来后拉丝较为严重，表面发毛，难以处理干净ABS、PLA、TPU3D打印零件的设计3D打印零件的孔洞、与螺栓配合使用193D打印零件和螺丝怎么组CP才科学玩3D打印的人都必须要注意的事情-配合间隙问题：如何实现两个模型的紧密配合1.3D打印零件和各种螺栓的配合2.滚花螺母如何安装3.如何避免打印支撑4.垂直孔洞的建模要求：观看以上视频，写好学习笔记3D打印的步骤（以拓竹为例）201.绘制零件、转成stl格式2.stl放入切片软件切片转成gcode（哪台打印机都相同，格式不同）上述jgcreat、prusaslicer、ultimakercrua都是将stl切片导出（3D打印机执行格式文件）的过程3.通过软件连接对应打印机4.调平热床5.观察前两层又来一碗炒面，3d打印翻车记录打印失败案例：造成失败的可能原因1.热床与模型第一层粘黏不牢固2.零件与喷头相撞，将零件撞松3.没有放置打印平台4.CNC机加工21/video/BV1zk4y1J7SU?t=1.8表面处理(基本不需要）22阳极氧化喷砂拉丝工业阳极氧化——全流程详细讲解喷砂工艺不同目数不同材质有什么区别带大家看一下铝合金拉丝的工艺三种工艺常常配合使用5.外包加工23板材加工：1.直接对面导出dwg.2.对有配合需求的孔，可以进行标准3.对需要沉头槽、垂直槽的位置可以备注要求CNC加工：1.零件图纸→工程图的三视图2.标注出螺纹孔、定位孔及其他关键尺寸；3.对有公差要求的尺寸进行偏差修改，具体参数基于测试结果和公差带表；4.修改完以上导出pdf或dwg即可。板材加工：1.对焊件零件图导出→得到多幅单一实体铝管零件图2.对铝管零件图设置坐标系（坐标方向为铝管面的法向）3.导出为.x_t3D打印外包241.针对一些特殊情况（需要更轻/精度更高/强度更高），我们对于一些零件可以选择外包打印2.对于打印强度要求较低的部分，例如nuc保护壳这类，可以选择未来工场的7500尼龙，该类材料韧性强，零件即使很薄依然可成型。3.高强度可选玻纤混合尼龙材料，重量较大但强度很高未来工厂、三维猴（嘉立创）25三，机械连接方式26连接，我们常指的连接是机械静连接，即被连接的部件件不允许产生相对运动。连接根据其工作原理的不同可分为三类:形锁合连接、摩擦锁合连接及材料锁合连接2701形锁合连接：指通过被连接件或附加固定零件的形状互相嵌合，使其产生连接作用，如铰制孔用螺栓连接、平键连接等摩擦锁合连接：指通过被连接件的压紧，在接触面间产生摩擦力阻止被连接件的相对移动，达到连接的目的，如受横向载荷材料锁合连接是指的繁螺栓连接、过盈连接等材料锁合连接：指在被连接件间涂敷附加材料，通过分子间的分子力将零件连接在一起，如胶接、钎焊020328连接根据其可拆性又分为可拆连接和不可拆连接：可拆连接是不需破坏连接中的任一零件就可拆开的连接，故多次装拆无损于其使用性能常见的有螺纹连接，键连接（包括花键连接，无键连接等）及销连接等螺栓连接：是一种常用的连接方式，它通过螺栓将两个或多个零件连接在一起。螺栓连接通常用于需要相对较高强度的连接场合，因为它可以提供足够的刚性和稳定性。根据螺栓的材料和类型，螺栓连接还可以承受较大的载荷。在选择螺栓连接时，需要考虑栓的材料、强度等级、螺母的拧紧力矩等因素。键连接：是一种通过键将两个零件连接在一起的连接方式。键连接通常用于传递运动和扭矩等载荷，因为它可以提供较高的承载能力和传动效率，在机械设计中，键连接可以用于制造传动轴、齿轮副等部件。键的选择需要考虑传递的载荷、运动方向等因素。销连接：是一种通过销钉将两个零件固定在一起的连接方式。销连接通常用于需要相对较高强度的固定场合，因为它可以提供较好的定位和固定性能。在机械设计中，销连接可以用于制造固定件、导向件等部件。销的选择需要考虑其形状、长度、直径等因素。29不可拆连接是至少必须破坏连接中的某一部分才能拆开的连接，常见的有铆接、焊接、粘接等。过盈连接联可以做成可拆的。也可以做成不可拆的，但在许多情况下，常将这种连接设计成不可拆的，因拆开连接会导致接触面的损伤（损伤程度与过盈量有关）和配合松动。铆接：铆钉连接是一种通过铆钉将两个或多个零件连接在一起的工艺。铆钉连接通常用于需要高强度和稳定性的连接场合，因为它可以提供刚性和稳定性，同时还可以传递较大的载荷。并且能够有效减轻重量。焊接：是一种将金属部件连接在一起的工艺，它通过高温将金属部件熔化，然后冷却固化形成连接。焊接通常用于需要高强度、耐腐蚀、耐高温等特性的场合。在机械设计中焊接可以用于制造机器框架、底盘、箱体等结构件。焊接的优点是强度高、耐腐蚀性好、耐高温，缺点是焊接过程中会产生焊接变形和残余应力。适合做传家宝粘接：是一种通过粘合剂将两个或多个机械部件连接在一起的工艺。粘接通常用于需要轻量化和美观性等特性的场合，因为它可以提供较好的密封性和防尘性能。在机械设计中，粘接可以用于制造密封件、垫片、绝缘材料等。粘接的优点是轻量化和美观性好，缺点是强度和耐久性不如其他连接方式。在RC中常见于不适合螺栓的零件安装、电路板固定位等地30接下来的是板材连接方式，一般分为板材插榫，板材螺丝榫，但最好是板材配合管材一同设计。板材插榫：是一种传统的板材接合技术，通过将一个板材的一部分（称为榫头）插入另一个板材的对应凹槽（称为榫眼）来实现两个板材的牢固连接。板材螺丝配合榫：安装简便、拆卸方便，并且能够提供强大的连接强度。紧固件：螺栓、螺母、平垫、弹垫、拉铆螺母、铆钉、卡簧、锁紧挡圈、塞打螺栓(车削）311.螺栓（内六角、半圆头、半沉头（倒角刀）、扁平头（尽量避免使用））12.9级/8.8级不要用十字或一字头（扭矩弱、易滑丝）螺栓无脑用12.9级、内六角的抗拉强度.屈服强度靠螺栓轴向预紧力产生的摩擦力抵抗横向当联接承受横向载荷使，位于接合面处的螺栓横截面受剪切，螺栓与孔壁的接触面受挤压紧固件：螺栓、螺母、平垫、弹垫、拉铆螺母、铆钉、卡簧、锁紧挡圈、塞打螺栓(车削）32老彭讲机械的个人空间_紧固件螺栓+螺母可以就固定了，那为什么还要加螺纹胶、弹垫这些额外元件1.螺栓（内六角、半圆头、半沉头（倒角刀）、扁平头（尽量避免使用））12.9级/8.8级不要用十字或一字头（扭矩弱、易滑丝）2.螺母（防松、普通螺母）3.平垫、弹垫4.对锁螺母（子母螺母）各种类型螺母抗松紧度测试螺栓无脑用12.9级、内六角的抗拉强度.屈服强度紧固部件：

螺栓、螺母、平垫、弹垫、拉铆螺母、铆钉、卡簧、锁紧挡圈、塞打螺栓(车削）33老彭讲机械的个人空间_紧固件5.铜柱、铝柱、螺纹柱6.拉铆螺母（可拆卸）：一般使用电钻和对应型号螺丝即可7..铆钉（不可拆卸）：强度高、重量轻拉铆螺母枪拉铆枪紧固部件：螺栓、螺母、平垫、弹垫、拉铆螺母、铆钉、卡簧、锁紧挡圈34老彭讲机械的个人空间_紧固件卡簧（固定轴）孔用轴用安装工具设计一定是依据标准件的尺寸来

而不是随意画，画完再去寻找标准件

塞打螺栓(车削）定位件定