臥式加工中心機(jī)械手的設(shè)計(jì)

臥式加工中心機(jī)械手的設(shè)計(jì),臥式加工中心機(jī)械手的設(shè)計(jì),臥式,加工,中心,機(jī)械手,設(shè)計(jì) ? ? 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告 ? ? ? ? ? ? 學(xué)生姓名 胡旭 學(xué)??? 號(hào) 200940306215 年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí) 2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(1)班 指導(dǎo)教師及職稱(chēng) 張嵐 副教授 學(xué)??? 院 工學(xué)院 ? ? ? ? ? ? ? 20 13?? 年?? 01? 月? 07? ?日 ? 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 臥式加工中心機(jī)械手的設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述（選題研究意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等，不少于1000字） 一、選題研究意義 該選題的目的是運(yùn)用PLC對(duì)機(jī)械手的控制系統(tǒng)做一個(gè)詳細(xì)的了解和研究。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一次系統(tǒng)的應(yīng)用與鞏固，是對(duì)課本知識(shí)的重新梳理與完善，我之前四年所學(xué)的都是碎片化的知識(shí)，僵硬死板且不能活學(xué)活用，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)正好能將這些碎片化的知識(shí)整合起來(lái)，融會(huì)貫通，以達(dá)到經(jīng)過(guò)四年的量的積累后通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)得到質(zhì)的提升的目的。這是我大學(xué)階段首次設(shè)計(jì)完整且富有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目。完成這次設(shè)計(jì)將使我的綜合能力有很大的提升，更能為我今后的工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)并提供可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。 機(jī)械手也被稱(chēng)為自動(dòng)手（auto hand），能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。 機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱(chēng)為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專(zhuān)用機(jī)械手有2～3個(gè)自由度。機(jī)械手可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等。 ? 二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀：當(dāng)今社會(huì)，機(jī)械手被普遍用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒(méi)有獨(dú)立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門(mén)操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱(chēng)為機(jī)械手。這些工業(yè)機(jī)器人主要由類(lèi)似人的手和臂組成，它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。 目前國(guó)內(nèi)外正在研究反應(yīng)速度更快，更可靠的機(jī)械手，同時(shí)也正在研究用人腦來(lái)代替程序控制的機(jī)械手。在這個(gè)進(jìn)程中仿生機(jī)械手也正在慢慢的被人類(lèi)所重視。 2、國(guó)外研究現(xiàn)狀：國(guó)外機(jī)械手在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用較多，發(fā)展也很快，目前主要用于機(jī)床、橫鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)。 三、主要參考文獻(xiàn) [1]吳祖育．秦鵬飛主編．?dāng)?shù)控機(jī)床(第三版)(M3．上海；上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000．7 [2]夏粉玲，賀煒，李體仁等．關(guān)于立臥兩用換刀機(jī)械手的設(shè)計(jì)[J]．西北輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)．2002．20(5) [3]李團(tuán)結(jié)，文群燕等．伺服輸入曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的控制模型[J]．西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2002．29(3)：415～418 [4]李團(tuán)結(jié)．柔性機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)拓?fù)涮卣骷捌渥杂啥确治鯷J]機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2003，26(1) [5]劉德福，陳蜂．計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)三維刀具半徑補(bǔ)償研究．組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2001(8)，9—11 [6]鄧召義, 姚振甫1實(shí)用機(jī)械電子技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)(機(jī)械部分) [M ]。 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.11: 1210- 12171 [7] 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)工業(yè)出版社.1971. [8] 蔣秀珍.“機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)”綜合訓(xùn)練圖冊(cè)[M].科學(xué)出版社.2002 [9] 史美堂.金屬材料[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2003 [10] 陳侍良.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[M].北京:北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)出版社.1998. [11] 朱冬梅,胥北瀾主編.畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖[M].高等教育出版社.1999 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 注：此表如不夠填寫(xiě)，可另加頁(yè)。 研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預(yù)期成果、條件保障等） 一、研究目的 在機(jī)械工業(yè)中，研究臥式加工中心機(jī)械手的目的可以概括如下： 1、以提高生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化程度； 2、以改善勞動(dòng)條件，避免人身事故在一些簡(jiǎn)單、重復(fù)，特別是較笨重的操作中，以機(jī)械手代替人進(jìn)行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故； 3、可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)。 二、研究?jī)?nèi)容 1.進(jìn)行原理的分析及方案的比較 2.進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.進(jìn)行傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 4.進(jìn)行執(zhí)行部分設(shè)計(jì) 5.進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算（含動(dòng)力參數(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、剛度計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算等） ?? 主要技術(shù)參數(shù)： 1，????????? 刀具最大重量： 1.5Kg 2，????????? 換刀時(shí)間：???? 3.5S 3，刀柄：???????? 標(biāo)準(zhǔn)刀柄 三、研究方法 采取同其他同等機(jī)械類(lèi)設(shè)備的對(duì)比、方案比較等方法，根據(jù)臥式加工中心機(jī)械手的實(shí)際應(yīng)用特征及現(xiàn)有的物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)、人力等條件，以所學(xué)的理論知識(shí)為基礎(chǔ)，按照臥式加工中心機(jī)械手工作的一般過(guò)程、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，借鑒以往相似設(shè)備的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，然后對(duì)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)算、修正，直至達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的目的。其中對(duì)于臥式加工中心機(jī)械手設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題、重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)分析解決，確保整個(gè)方案的可行性和最佳性。 ? ? ? ? ? ? ? 進(jìn)程計(jì)劃（各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等） 2013年1月07日前??????? 研讀任務(wù)書(shū)、查閱文獻(xiàn)、開(kāi)題 2013年3月30日前??????? 總體設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備中期檢查 2013年4月30日前??????? 完成繪圖、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、提交正稿 2013年5月06日前??????? 修改、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備答辯 ? ? ? 論證小組意見(jiàn) ? ? ? ? ????????????????????????????? 組長(zhǎng)簽名： ??????????????????????????????????????????????? 20??? 年?? 月?? 日 專(zhuān)業(yè)委員會(huì)意見(jiàn) ? ? ??????????????????????????????專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任簽名： ???????????????? ??????????????????????????????20?? 年?? 月?? 日 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫(xiě)，也可打印，但意見(jiàn)欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫(xiě)。 2.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。