29P09机械手控制系统.docx

命匿傅平也号粉%Zibovocationalinstitute毕业设计（论文）题目.机械手限制系统设让姓名系（院）班级学号_指导老师职称2012年05月30日第一章前言11.I课题背景及发展趋势11.2夹具的基本结构及设计内容1其次章t箱体加工工艺规程设计32. 1零件的分析3零件的作用3零件的工艺分析32. 2箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应实行的相应措施4确定毛坯的制造形式4基面的选择4确定工艺路途4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5确定切削用量62. 3小结18第三章专用夹具设计193. 1加工上平面镶孔夹具设计19定位基准的选择19切削力的计算与夹紧力分析20夹紧元件及动力装置确定20钻套、衬套、钻模板及夹详细设计21夹具精度分析27夹具设计及操作的简要说明273.2粗、精铳传动箱上平面夹具夹具设计28定位基准的选择28定位元件的设计28定位误差分析29铳削力与夹紧力计算29夹详细槽形与对刀装置设计30夹紧装置及夹详细设计27夹具设计及操作的简要说明273.3钻18卜18螺纹孔夹具设计28定位基准的选择28定位元件的设计28定位误差分析28钻削力与夹紧力的计算29钻套、衬套、钻模板及夹详细设计29夹紧装置的设计38夹具设计及操作的简要说明383.4小结39第四章结束语40参考文献41第一章前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业学问的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和运用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创建已成为广阔机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。1.1课题背景及发展趋势材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要擅长应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创建出好用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必定给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的改变。工业的快速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必定对机床夹具提出更高的要求。1.2夹具的基本结构及夹具设计的内容按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类：（D定位元件及定位装置；（2）夹紧元件及定位装置（或者称夹紧机构）；（3）夹详细;（4）对刀，引导元件及装置（包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等）；（5）动力装置；（6）分度,对定装置；（7）其它的元件及装置（包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等）；每个夹具不肯定全部的各类元件都具备，如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不肯定有刀具导向元件及分度装置。反之,依据加工等方面的要求,有些夹具上还须要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必需有上下料装置。专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹详细的设计；（5）其他元件及装置的设计。其次章传动箱体加工工艺规程设计2.1零件的分析零件的作用题目给出的零件是传动箱体，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时传动箱分出部分动力将运动传给进给箱。传动箱中的主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性干脆影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的运用价值也将大打折扣。零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简洁，铸造性能优良，减震性能良好。传动箱体须要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）铳上下平面保证尺寸100mm,平行度误差为0.032）铳侧面保证尺寸62与20与下平面的平行度误差为0.023）镇上、下面平面各孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求4）钻侧面4M6螺纹孔5）钻孔攻丝底平面各孔（2）主要基准面：1）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：传动箱上表面各孔、传动箱上表面2）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：主要是下平面各孔及螺纹孔2.2传动箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应实行的相应措施确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采纳铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。基面的选择（1）粗基准的选择对于本零件而言，依据互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消退X、向自由度，达到定位,目的。（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采纳已加工结束的上、下平面作为精基准。确定工艺路途表2.1工艺路途方案一工序1粗精铳上平面工序2粗精铳下平面工序3粗精铳宽度为20mm的侧面及保证尺寸60的面工序4钻上平面12-M6螺纹底孔工序5钻下平面18-M8螺纹底孔工序6钻下平面台阶面各小孔工序7钻侧面各孔工序8钳工，攻丝各螺纹孔工序9镇上平面各孔工序10镇下平面各孔表2.2工艺路途方案二工序1粗精铳上平面工序2粗精铳下平面工序3粗精铳宽度为20mm的侧面及保证尺寸62的面工序4键上平面各孔工序5镇下平面各孔工序6钻上平面12-M6螺纹底孔工序7钻下平面18-M8螺纹底孔工序8钻下平面台阶面各小孔工序9钻侧面各孔工序10钳工，攻丝各螺纹孔工艺路途的比较与分析：其次条工艺路途不同于第一条是将“工序8与工序9,放到后面。加工完上下平面各螺纹孔M8与螺纹孔M6”变为“工序4工序5”其它的先后依次均没改变。通过分析发觉这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。采纳互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路途,加工“工序4与工序5,”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直确定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发觉第一条工艺路途并不行行。假如选取其次条工艺方案，先镶上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔便能保证12-M6与18718孔的形位公差要求从提高效率和保证精度这两个前提下，发觉其次个方案比较合理。所以我确定以其次个方案进行生产。详细的工艺过程见工艺卡片所示。机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定传动箱体的材料是HT200,生产类型为大批生产。由于毛坯用采纳金属模铸造，毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，事实上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应当采纳调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。1）加工箱体的上下平面，依据参考文献8表4-35和表437考虑3mm,粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm,2）加工宽度为20mm的侧面时，用铳削的方法加工两侧面。由于侧面的加工表面有粗糙度的要求R,=l6mn,而铳削的精度可以满意，故实行分二次的铳削的方式，粗铳削的深度是2mm,精铳削的深度是Imm3）镇上、下平面各传动轴孔时，由于粗糙度要求R,=1.6?，因此考虑加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm,一次精加工0.5就可达到要求。6）加工18M8底孔，依据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.lmin,一次攻螺纹0.1就可达到要求。7）加工12-M6底孔时，依据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm,一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。8）加工下平面台阶面各小孔，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm,可达到要求。确定切削用量工序1：粗、精铳传动箱体下平面（1）粗铳下平面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铳刀（面铳刀），材料：r115,D=OOrrvn,齿数Z=8,此为粗齿铳刀。因其单边余量：Z=2mm所以铳削深度与：ap=2mm每齿进给量与：依据参考文献表2.4-75,取力=0.12mmZ铳削速度V：参照参考文献表3034,取V=1.33ms.机床主轴转速：n=lK式（2.1）11d式中V一铳削速度；d一刀具直径。由式2.1机床主轴转速:254rmin100oV_100oX1.33x6011cl3.14×100依据参考文献表3.1-7411=300rmin实际铳削速度1.57ms11dn3.14×100×300V=10001000×60进给量Vr:Vf=%Zk=0.12x8x300604.8"7ms工作台每分进给量fm：fm-Vf=4.Snms=288加/mina依据参考文献表2.4-81,4=40%（2）精铳下平面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铳刀（面铳刀）：YT15,D=100丽,齿数12,此为细齿铳刀。精铳该平面的单边余量：Z=Imm铳削深度ap：ap=Xmm每齿进给量依据参考文献7表3031,取力=0.08m"zZ铳削速度V：参照参考文献7表3031,取V=0.32ms机床主轴转速，由式（2.1）有：100OV1000×0.32×60J.n=olrmn11d3.14×100依据参考文献表3.1-31H=75rmin实际铳削速度入=OAm/sTrdn3.14×100×75V=10001000×60进给量V/,由式(1.3)有：Vf=afZn=05×2×1560=2.25mms工作台每分进给量fm：fm=f-2.25mm/s=I35mm/min粗铳的切削工时被切削层长度/：由毛坯尺寸可知=315w%刀具切入长度乙：/1=0.5(D-5D2-)+(l-3)=O.5(1OO-1OO2-4O2)+(13)=7三刀具切出长度公a2=2mz