ADDINCNKISM.UserStyle畢業(yè)設(shè)計論文題目:汽車輪轂工裝夾具設(shè)計年級專業(yè):2018級XXXX專業(yè)姓名:學(xué)號:指導(dǎo)教師:完成時間:2022年月日

目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 3Abstract 4第1章緒論 51.1.國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 51.1.1.國內(nèi)夾具工裝發(fā)展?fàn)顩r 51.1.2.國外夾具工裝發(fā)展?fàn)顩r 51.2.機床夾具 61.2.1.夾具的組成及作用 61.2.2.夾具現(xiàn)狀及發(fā)展方向 71.3.汽車輪轂 81.3.1.輪轂的介紹與主要參數(shù) 81.3.2.輪轂分類及其優(yōu)劣 91.3.3.輪轂的制造方式 101.3.4.輪轂的選擇 11第2章機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 122.1.設(shè)計思路 122.2.機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 132.2.1.設(shè)備結(jié)構(gòu)原理的研究 132.2.2.工作原理 132.3.卡爪的運動方式 15第3章零件設(shè)計計算與建模 163.1.氣缸計算 163.1.1.氣缸的動作原理 163.1.2.氣缸的選擇 173.1.3.氣缸行程的選擇 183.2.工作臺 183.3.卡爪 193.4.連接板 203.5.圓形機構(gòu) 213.6.氣缸 223.7.連接板2和連接桿 223.8.支撐板 233.9.隔離筒 243.10.整體裝配三視圖 26第4章仿真 274.1.solidworks軟件介紹 274.2.模型仿真 284.2.1.運動仿真的前期工作 284.2.2.進(jìn)入運動仿真界面 284.2.3.添加動力源 304.2.4.開始仿真計算 314.2.5.運動仿真的過程展現(xiàn) 32第5章總結(jié)與展望 36謝辭 37摘要本設(shè)計說明書主要是針對汽車后輪輪轂加工的工藝設(shè)計，及加工中典型工序的專用工裝，包括:夾具、刀具和量具的設(shè)計說明及分析。首先編排汽車后輪輪轂的生產(chǎn)加工工藝規(guī)程，確定最佳方案后；再進(jìn)行工藝過程中典型工序的專用工裝設(shè)計。本設(shè)計完成了鉆床攻絲夾具的設(shè)計，用于對直徑12mm孔的攻絲；完成了車上端面和臺階面的車床夾具的設(shè)計。夾具設(shè)計完成后，還進(jìn)行了專用刀具、量具的設(shè)計。量具是檢驗135mm孔用的光滑極限量規(guī)；刀具是同時鏜135mm和136mm孔的復(fù)合鏜刀。設(shè)計過程中查閱了大量的相關(guān)資料，通過研究、計算、分析，完成了全部的設(shè)計任務(wù)。并撰寫了此設(shè)計的設(shè)計說明書。。關(guān)鍵字：汽車輪轂；工藝規(guī)程；夾具；刀具；量具

AbstractTheworkdesignedinthispaperistheprocessingprocessdesignofhouseholdvehiclehubandthetypicalprocessinthepartprocessingprocess,andthespecialfixturetoolingdesignisformulated,includingtheanalysisandcalculationoffixture,cuttingtoolandmeasuringtool.Firstly,themanufacturingprocessoftherearwheelissortedout,andtheoptimizedschemeisformulated;Andthetypicalprocessingflowofspecialmolddesign.Inthisscheme,afixturesuitablefortappingmachinewithdiameterof12mmisdesigned;Itcanbeusedtoprocesstheupperendfaceandstepfaceofthehub.Inthestructuraldesignofthedie,thespecialcuttingtoolsandmeasuringtoolsarestudiedindetail.Thetesterisasmoothlimitgaugeusedtodetectthediameterof135mm;Thecutterisacompoundboringcutterusedformachining135mmand136mmdiameters.Throughresearch,calculationandanalysis,theoveralldesignofthewholestructureiscompleted.Thestructuredescriptionoftheschemeisprepared.Keywords:automobilewheelhub;Processspecification;Fixture;Cuttingtools;Measuringtool

緒論國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r畢業(yè)設(shè)計是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個重要環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識，獨立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設(shè)計思想和工作作風(fēng)。經(jīng)過三年對《機械機械原理》、《機械零件》、《金屬切削機床》、《機械制圖》等專業(yè)課的學(xué)習(xí)，對本專業(yè)有了一定的認(rèn)識和設(shè)計思想。當(dāng)設(shè)計任務(wù)書發(fā)下來時，我沒有驚慌，反而產(chǎn)生自豪感，我可以自己設(shè)計了。我的畢業(yè)設(shè)計課題是——汽車后輪輪轂工藝工裝設(shè)計，來源于生產(chǎn)實踐，符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，使我們能夠充分利用所學(xué)知識解決實際問題，進(jìn)行設(shè)計。在近一周的實地考查及查閱資料后，我具體了解了汽車后輪輪轂的結(jié)構(gòu)、工藝特點，及其工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點。在設(shè)計過程中，我避免了被所學(xué)過的知識過死的限制，充分發(fā)揮自己的主動性。聯(lián)系扣扣：幺四幺陸七七幺五四五，支持設(shè)計與計算指導(dǎo)，支持定制1416771545。國內(nèi)夾具工裝發(fā)展?fàn)顩r隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,越來越多的家用轎車正快速出現(xiàn)在人們的生活中。汽車每次使用都會在表面附著一層塵土,不僅影響雅觀，而且還會讓車主的心情變差。還會挫傷車漆。越來越多的裝夾清裝夾輛的需求工作會來到市面上這也很重要。由于之前提到的傳統(tǒng)的裝夾設(shè)備由車主人工完成,耗費時間和精力,所以要有一款代替人工作的輪毅臂。裝夾輪轂的研究與工業(yè)輪轂的發(fā)展的絕對密不可分。國外夾具工裝發(fā)展?fàn)顩r從穩(wěn)步發(fā)展的工業(yè)輪轂,這不僅解決人工成本的問題，也是精密智能化生產(chǎn)模式個性化的內(nèi)在要求。同時，肩負(fù)著把人類從繁重、危險和重復(fù)勞動中解放出來的歷史使命。由于近兩年來我國工業(yè)輪轂市場需求的快速增長，隨著國家新產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的提出，工業(yè)與制造一體化、智能設(shè)備中國的工業(yè)化引起了全社會的廣泛關(guān)注[][4]。工業(yè)輪轂也將陸續(xù)走進(jìn)我們?nèi)粘５纳钪?，作為輪轂中的一份子裝夾輪轂，能夠讓我們解放雙手，通過電腦控制來達(dá)到裝夾的目的。然而作為裝夾輪轂中的一部分，裝夾輪轂也慢慢的走進(jìn)人們的日常生活中。機床夾具夾具的組成及作用在機械生產(chǎn)加工中，機床上的夾具一般采用三爪自動對心卡盤、銑床上的平口虎鉗等。國際對于輪轂的定義:是一種利用操作人員編程和通過自動控制系統(tǒng)來執(zhí)行工作或移動等任務(wù)的機器。輪轂是自動機器。不同之處在于，機器具有一些類似于人類或生物體的智能系統(tǒng)，比如感知、計劃、行動和協(xié)調(diào)。這是一臺高度靈活的自動機器[][7]。輪毅設(shè)計涉及機械工程、管理、計算機科學(xué)、電子工程等多個學(xué)科。該結(jié)構(gòu)通常是一個具有一定自由度的開放運動鏈，由多個連桿、旋轉(zhuǎn)連接或一系列運動鏈連接，一端連接到支架上。操作臂的自由度不同，應(yīng)用條件也不同。一般來說，工業(yè)輪轂的自由度小于6度。高自由度冗余度輪轂，通常用于特殊場合，他們也有比較高的價格。機床夾具的功能是：1、確保加工的精確性：利用夾頭裝置可以精確地定位工件與機床之間的位置，使工件在切削過程中的定位不會變化，從而使工件的加工精度得到了比較好的保障。2、提高勞動生產(chǎn)率；采用卡鉗，可迅速進(jìn)行夾持。3、擴大機床加工范圍；合理地配置常規(guī)的加工設(shè)備，可以拓寬加工范圍，實現(xiàn)一機多用。4、降低對員工的技術(shù)需求，降低員工的工作壓力。由于工裝與其它工序相比，工裝在工藝體系中占有特別的位置，而工裝的總體剛性對機床的加工精度具有很大的作用。由于夾頭的整體剛性要比其它部件大得多，因此，工件的動態(tài)偏差主要依賴于模具的裝配和裝配。所以在設(shè)計時要充分考慮到夾緊機構(gòu)的總體剛性。當(dāng)由于其它工序的剛性不夠，造成了系統(tǒng)的大的動力偏差時，還可以通過調(diào)整固定裝置的位置來進(jìn)行校正。這是一個固定裝置的活動。夾具現(xiàn)狀及發(fā)展方向在在本次設(shè)計的產(chǎn)品中，導(dǎo)向臂安裝在基座平臺上，與基座平臺形成機械導(dǎo)向臂系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)允許操作臂具有幾乎無限的工作空間、高重復(fù)性以及旋轉(zhuǎn)和操作功能。只要正確設(shè)置，驅(qū)動手柄裝置的末端就會到達(dá)任何需要裝夾車輛表面甚至底盤的地方。簡單分析一下裝夾的需要,先規(guī)劃了以下幾種方案:我們應(yīng)該首先考慮裝夾的動作規(guī)劃,本設(shè)備設(shè)計涉及一種工具是裝夾刷。1.它通過模擬手部位和擺動輪毅來達(dá)到裝夾效果，實現(xiàn)裝夾刷與汽車表面的相對運動，以消除塵土。2.模擬電腦設(shè)備裝夾，利用圓柱的旋轉(zhuǎn)運動來實現(xiàn)相對運動，采用高速裝夾底盤，由于車輪和輪胎側(cè)面、擋風(fēng)玻璃和其他側(cè)面不一樣高度和面積。高速裝夾在這些不同層次上的清洗機理要復(fù)雜得多。所以，采取了旋轉(zhuǎn)式洗刷的結(jié)構(gòu)[][9]。方案1:該設(shè)備模型涉及腕部裝夾刷可以配備輪轂，其具有可上下左右移動的自由度可以旋轉(zhuǎn)可以水平，以及可單手旋轉(zhuǎn)輪毅的自由旋轉(zhuǎn)水平。電動機帶動末端延伸至車輛的所有表面。這個方案的模型減小了體積，但該機構(gòu)采用的裝夾刷大約1米長，仍然非常大。也很難觸摸車輛表面的彎曲部分。即使使用柔軟的裝夾刷，并且使用變形的裝夾刷來匹配汽車表面的曲線，汽車的摩擦也是不均勻的。方案2:加了一個水平方向的轉(zhuǎn)動自由度和豎直方向上轉(zhuǎn)動在方案1的基礎(chǔ)上成為方案2,幾個旋轉(zhuǎn)自由度相互配合實現(xiàn)輪毅的伸展轉(zhuǎn)動和抬起來刷洗汽車的不同部位。雖然其結(jié)構(gòu)較上面的復(fù)雜,重量也有所增加。但是換來了更多的自由度,機械操作邊緣的靈活度大大增加,可以使末端執(zhí)行器更好的適應(yīng)曲面弧形的清洗工作。因此我們最終還是選擇了方案二。清洗過程如下：首先，通過長度調(diào)整設(shè)備至適當(dāng)?shù)母叨群途嚯x，使裝夾刷更好地適應(yīng)汽車輪面的弧度。然后通過的一個旋轉(zhuǎn)自由度調(diào)整合適的角度，再然后通過第二個旋轉(zhuǎn)自由度作上下180°轉(zhuǎn)動，第二個旋轉(zhuǎn)自由度可以伸展，再然后利用第三個旋轉(zhuǎn)自由度調(diào)整刷子將刷子提升到車輪高度開始工作。由于本設(shè)計基座沒有移動平臺所以需要移動小車配合，承載輪毅本體進(jìn)行移動。裝夾汽輪胎側(cè)面時，調(diào)整刷面，將刷面在汽輪胎側(cè)面，刷體在汽車周圍移動，裝夾側(cè)面塵土。也可以固定，按照工作環(huán)境選擇即可。移動平臺可選擇德國JUNG電動搬運小坦克可完全承載本設(shè)計設(shè)備。汽車輪轂輪轂的介紹與主要參數(shù)作為機器的動力源，控制機構(gòu)通常將其他能量（如電能、化學(xué)能等）轉(zhuǎn)換為機械能，這對每臺機器都很重要。輪毅常見的驅(qū)動形式有液壓機、發(fā)動機、內(nèi)燃機等。輪毅傳動有四種類型：液壓傳動和氣壓傳動、電動和機械傳動。液壓驅(qū)動和氣動驅(qū)動最常用。本設(shè)備設(shè)計的優(yōu)點是可靠穩(wěn)定的運行，較快的速度，但是缺點是調(diào)整困難。本次設(shè)備設(shè)計有著以下所敘述幾種不同的驅(qū)動方式可供選擇如圖1所示。圖1輪轂輪轂的主要設(shè)計參數(shù)包括：輪轂尺寸，PCD，偏置ET，中間孔徑輪轂的大小由胎環(huán)的直徑和胎環(huán)的寬度兩部分構(gòu)成。其表達(dá)形式是15x6.5、15x6.5J、15x6.5J；1565諸如此類，沒有嚴(yán)格的形式規(guī)范。胎環(huán)的直徑由前面的"15"進(jìn)行表達(dá)，胎環(huán)的直徑為15英寸，而在其后，"6.5"（或6.5J,6.5JJ,65）是胎環(huán)的寬度，其胎環(huán)的寬度為6.5英寸。在輪軸的后部，一般可以看到中心的大小。PCD：是指輪轂螺栓安裝孔的分度圓直徑圓周，以5x114.3,10x100/114.3為例，其中"5"為安裝圓周上的螺釘孔數(shù)，表示5個螺釘孔眼。"114.3"為螺釘孔節(jié)圓的直徑為114.3mm偏斜：（又稱ET）是指裝配表面和軸心之間的間距，一般在軸套的后面發(fā)現(xiàn)。偏角用于調(diào)整輪胎的間距，確保輪胎不會與車身發(fā)生干擾。中心孔：在輪子中央有一個很大的洞，請留意，這個洞的大小是從后面來計算的。不同型號的汽車不同，BENZ型汽車通常為，如果輪轂有較大的軸孔，必須使用中孔套環(huán)，不然在高速行駛時，會引起輪子晃蕩。輪轂分類及其優(yōu)劣優(yōu)點：(1)地球空氣即可,可以立即排出，污染幾乎沒有。(2)因為大氣黏稠比較低,傳輸中的氣體摩擦力比較低,所以能夠供氣比較集中和運輸遠(yuǎn)距離。缺點：(1)機動性差。由于空氣的可壓縮性，外部負(fù)載會顯著影響運行速度。(2)較低的運行壓力(0.3~1MPa),較小的輸送力和力矩。電機驅(qū)動：(1)電機系統(tǒng)的體積很小;(2)與液壓和氣壓驅(qū)動相比,電機系統(tǒng)更容易維護(hù)。綜上所述,通過上述三種驅(qū)動方式的比較,可以看出液壓和氣壓驅(qū)動不是很方便,因為其組成的系統(tǒng)繁瑣,維護(hù)不方便,對于本次設(shè)計來說使用電機驅(qū)動比較合適,因此最終選用電機作為驅(qū)動系統(tǒng)。將電能轉(zhuǎn)化為機械能的設(shè)備是電動機，本設(shè)備用勵磁線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，用轉(zhuǎn)子形成磁電動態(tài)轉(zhuǎn)矩。根據(jù)電源的不同，電機分為直流電機和交流電機。電機的工作原理是磁場迫使電機旋轉(zhuǎn)。當(dāng)使用交流電機時，不可避免地會使用電源線，但是對于移動的機械臂來說有電源線必然有一系列的安全隱患,帶著長的電線游走不僅不方便,而且限制了機械臂的移動距離,當(dāng)物體暴露在外時，不可避免地會出現(xiàn)包裹等問題。因此，只能使用直流電機系統(tǒng)，電池可用作電源。直流電動機具有良好的調(diào)速性能，在電力拖動中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)勵磁方式，直流電動機可分為永磁、并聯(lián)和自勵三種。特點：(1)可以很好的進(jìn)行調(diào)速。(2)開始起動有比較大的力矩。本設(shè)備設(shè)計可實現(xiàn)均勻、經(jīng)濟的調(diào)速。因此，所有在重載下啟動或需要調(diào)速的機器，如大型旋轉(zhuǎn)軋鋼機、起重機、電力機車、有軌電車等，均采用直流調(diào)速。對于本次設(shè)計來說,由于伺服電機的成本過高,所以取用直流電機普通版和步進(jìn)電機。根據(jù)之前制定的策劃案,該機械臂自由度一共有4個,所以，需要四個電機來驅(qū)動裝夾刷。輪轂的制造方式機械臂的手部輪毅不停地轉(zhuǎn)動裝夾刷。只要它能發(fā)出不同的速度，就不需要精確的位置控制。因此，直流電機可用于正常速度控制。此外，調(diào)整三個輪毅的三個自由度和速度需要更高的位置調(diào)整精度。因此，在使用步進(jìn)電機時，必須使用齒輪或減速機，必要時增加扭矩。1.齒輪傳動:這個裝置的傳輸原理是由齒輪副傳動動力,這個傳輸方案在日常中應(yīng)用的較為廣泛。(1)傳輸需要精度比較高。(2)廣泛的應(yīng)用。0.001w至60000kw寬的輸電設(shè)備；可以高達(dá)每秒150米。(3)工作可靠,使用壽命長。(4)傳動效率較高,一般為0.94~0.99。2.絲杠傳動：絲杠傳動是一種機械傳動，通過擰緊絲杠的齒面，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動和直線運動之間的轉(zhuǎn)換。根據(jù)其在加工中的作用，螺桿傳動可分為以下幾種：滑動螺桿傳動、滾動螺桿傳動。本次設(shè)備設(shè)計具有傳動平穩(wěn)、精度高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、增力效果好、減速比大、自鎖等優(yōu)點。然而，由于摩擦和低效率，滑動螺桿傳動不適合高功率和極速的傳輸[][10輪轂的選擇傳輸：機器之間的傳輸。也可以說，機械能通過介質(zhì)傳輸?shù)酵鈬O(shè)備。這種傳動方案包括摩擦傳動、液壓傳動、齒輪傳動和皮帶傳動。然而，在眾多的傳動方案中，輪轂常用的傳輸方式包括齒輪傳動和螺旋傳動。比較以下傳輸方式，并為每個自由度選擇一種合適的傳輸方式。。在設(shè)計機器時，我們必須首先考慮使用預(yù)定義功能是最基本的要求，然后考慮性能、操作方便、運行可靠、體積小、效率高等一系列技術(shù)問題。對機器經(jīng)濟性問題,在設(shè)計過程中，我們應(yīng)該充分考慮各個方面和領(lǐng)域，并嘗試以最低的價格設(shè)計機器以執(zhí)行預(yù)期任務(wù)。這需要對機器的所有部件進(jìn)行合理的機構(gòu)設(shè)計。常規(guī),機械臂有底座,多個輪毅組成手部和底部。本次設(shè)計中的輪毅為專用輪毅,其末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)為裝夾刷或者輪轂,由于不需要固定額外的自由度，輪毅由腕輪毅和立柱的旋轉(zhuǎn)以及手在水平和垂直方向的兩次線性運動組成。

機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案旋轉(zhuǎn)自由度腕部設(shè)計直接連接到裝夾刷或輪轂。本設(shè)備設(shè)計的特點是旋轉(zhuǎn)裝夾刷實現(xiàn)裝夾功能。本設(shè)備的運動形式是繞裝夾刷軸運動。最簡單方法為將電動機軸直接連接到端部從而帶動裝夾刷運動。主要的零件和相應(yīng)的連接件是主要的結(jié)構(gòu)等。腕部轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)得轉(zhuǎn)動范圍為180°，要與升降機構(gòu)和轉(zhuǎn)動機構(gòu)進(jìn)行配合使用能夠達(dá)到工作得要求。此外，出于美觀的設(shè)計，將結(jié)構(gòu)設(shè)計為空心的狀態(tài)，這樣不僅美觀還減輕了一部分的重量，讓該工作邊緣更加靈巧。腕部的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示使其定位可靠。該夾具采用氣缸氣動夾緊，利用氣缸作為動力源驅(qū)動卡爪使其夾緊，再利用氣缸驅(qū)動卡爪使其放松。圖2.1輪轂夾具整體裝配圖設(shè)計思路輪轂的基座的主要功能是支撐和釘固輪轂。輪轂的頂端與基體連接，底端固定在地面或框架上，使輪轂的工作空間和工件能夠在適當(dāng)?shù)南鄬ξ恢靡苿雍图庸?，確保輪轂的安全運行。輪轂底座主要有以下幾種功能:(1)輪轂主體的行動裝置(2)可以用來監(jiān)控主體部的運動平衡信息，連接主控板和控制裝置（3)連接驅(qū)動電機,本次設(shè)計的輪轂底座配備驅(qū)動電機,能夠承載重量較大的輪轂本體。底座的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示點就是市場上的車輪轂大小并不一致，一個機床會同時加工多種不同尺寸的輪轂。針對這一特點，進(jìn)一步可以思考，輪轂手是輪轂邊緣結(jié)構(gòu)的主要部分。它主要將腕輪毅與末端效應(yīng)的下部連接起來，推動它們在范圍內(nèi)移動，并將末端效應(yīng)發(fā)送到需要執(zhí)行的任何位置的工作位置。此外，手還負(fù)責(zé)調(diào)整最終位置。因此，手通常需要三個自由度：伸展、左右旋轉(zhuǎn)和抬起。對于本次設(shè)計裝夾機械臂來說，有左右旋轉(zhuǎn)和抬起。通常底部由于受到扭轉(zhuǎn)和彎曲的作用,底部的抗彎和抗扭強度應(yīng)該考慮在內(nèi)。。圖2.2輪轂的外形圖機械結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)備結(jié)構(gòu)原理的研究利用滑動裝置的原則驅(qū)動連桿與搖桿，最終依靠卡爪實現(xiàn)對圓形輪轂的裝夾動作，同時可以滿足400~900直徑的輪轂裝夾提供動力。工作原理首先將輪子放在工作臺上，然后用工作臺中心的固定銷釘和車胎閥孔拉栓來完成一個基礎(chǔ)的雙針的位置。在安裝了輪軸以后，該裝置就會進(jìn)入工作狀態(tài)，此時氣缸就是動力來源，氣缸的活塞桿由一個連桿帶動一個卡爪朝向輪軸方向移動。而此卡爪又通過連桿與中間的圓桿連接，并且另外三個卡爪也分別由一個連片與一個環(huán)形裝置相連。因此，在氣缸傳動的卡爪朝向輪軸移動的時候，另外三個鉗子也是由環(huán)形傳動裝置帶動的，從而使四個鉗子在相同的速度和位移下，朝向輪盤移動并夾持它。在輪軸上有一個螺絲洞，四個鉗子將車輪固定住。在處理完畢的時候，氣缸會帶動鉗子反向移動，同樣的四個鉗子以同樣的速率和移動距離離開車輪，最終返回原點。它的動作原理是這樣的：圖2.2傳動結(jié)構(gòu)簡圖圖2.3傳動結(jié)構(gòu)三維模型圖卡爪的運動方式車輛的任何部分都使用寬度約為1.5-2米的活動接頭。因此，活動接頭的移動必須至少延伸車輛寬度的一半，以滿足工作要求。所以,為了減少移動的距離,轉(zhuǎn)動機構(gòu)需要采用電機傳動帶動轉(zhuǎn)動輪毅運動。此外，轉(zhuǎn)動輪毅選用鍛造鋁合金這種材料，并且中間部分設(shè)計為鏤空用來減輕重量。此外，底部結(jié)構(gòu)的作用可以實現(xiàn)上下90°的工作范圍和水平180°的工作范圍，并且?guī)由禉C構(gòu)和腕部機構(gòu)以達(dá)到車輛的任何一個二維平面，三者需要操作人員熟練的進(jìn)行操作。轉(zhuǎn)動輪毅的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

零件設(shè)計計算與建模氣缸計算氣缸的動作原理氣缸利用氣壓使其活塞桿做直線往復(fù)運動。出氣口密封，進(jìn)氣口充氣，此時缸體內(nèi)單側(cè)氣壓艙壓力增大，氣體受到活塞的壓縮，從而增加了壓力，將活塞桿向外頂出。圖3.1氣缸氣缸是一種氣動執(zhí)行器，垂直提升自由度是指裝夾水刷槍可以到達(dá)車的任何位置。普通家用汽車的高度約為1.4-1.6米，底盤高度為10-20厘米。根據(jù)該尺寸，提升方向可調(diào)，工作范圍可達(dá)到1.7米。升降輪毅需要和腕輪毅和轉(zhuǎn)動輪毅連接才可以工作。升降輪毅的傳動方式采用電機傳動。此外，該升降機構(gòu)為腕部結(jié)構(gòu)和底部結(jié)構(gòu)的中間連接部分是極其重要的部分。由于其兩種結(jié)構(gòu)相互連接，所以不僅可以實現(xiàn)升降還可以實現(xiàn)伸展。伸展的工作范圍為上述所說的可以達(dá)到1.7米。升降部分的結(jié)構(gòu)如下圖所示：垂直提升自由度是指裝夾水刷槍可以到達(dá)車的任何位置。普通家用汽車的高度約為1.4-1.6米，底盤高度為10-20厘米。根據(jù)該尺寸，提升方向可調(diào)，工作范圍可達(dá)到1.7米。升降輪毅需要和腕輪毅和轉(zhuǎn)動輪毅連接才可以工作。升降輪毅的傳動方式采用電機傳動。此外，該升降機構(gòu)為腕部結(jié)構(gòu)和底部結(jié)構(gòu)的中間連接部分是極其重要的部分。由于其兩種結(jié)構(gòu)相互連接，所以不僅可以實現(xiàn)升降還可以實現(xiàn)伸展。氣缸的選擇1、氣缸內(nèi)徑和內(nèi)徑的選取結(jié)合使用條件，結(jié)合鋁合金車輪的屈服性能，對其進(jìn)行了全面的分析。考慮活塞桿的拉力為800N氣缸出力一覽表通過上表，就可以選擇氣缸的內(nèi)徑為40mm，軸心內(nèi)徑為16mm，種類為復(fù)動型。氣缸行程的選擇內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)行程最大行程容許行程20255075801001251501601752002503005008002525507580100125150160175200250300350400450500800120032255075801001251501601752002503003504004505008001200402550758010012515016017520025030035040045050010001500根據(jù)畢業(yè)設(shè)計中卡爪的兩個極限位置和安裝的位置，由上表選取行程為125mm。由上所述可定最后氣缸的型號為:MAL-U-40×125工作臺所述部件的外型為盤形，由圓柱上的凹槽加工而成，四個夾具分別在四條凹口上滑動，在夾頭的中央的地方處設(shè)有一個與上平面成53°角的銷孔，用以固定鎖閂，上平面的軸中央有一個與銷軸相匹配的空隙，夾頭下端有一銷孔，深度10mm，口徑40mm；與其他銷配合使用。下面是一個工作平臺的3D渲染：圖3.2工作臺三維模型卡爪手動類夾具是以操作工人手臀之力作為動力源，通過夾緊機構(gòu)夾緊工件。為了盡量減輕工人的操作強度和保證夾緊工件的可靠性．此類夾具的夾緊機構(gòu)必須具有增力和自鎖作用。手動夾具一般采用結(jié)構(gòu)簡單的螺旋或偏心壓板機構(gòu)，制造方便，但使用時的工作效率較低啟動夾具是用壓縮空氣作為動力源，通過管道、氣閥、氣缸等元件，產(chǎn)生夾緊工件的夾緊力，當(dāng)要較大的夾緊力時，常在氣缸和夾緊元件之間增設(shè)斜楔式，鉸鏈?zhǔn)交蚋軛U式等擴力機。因氣動夾具的災(zāi)緊動作迅速、夾緊力穩(wěn)定、操作方便，故在機械加工中得到廣泛的應(yīng)用。下面是夾具的立體效果圖：圖3.3滑塊三維模型圖圖3.4滑塊工程圖連接板這種類型的四塊板子，每一塊板子的端部都有一個通孔，用螺絲固定在夾具上，而在另外一面，則是用來制造空隙的。以確保旋轉(zhuǎn)中的支架更具彈性。同樣，在右邊的鉆孔和螺栓之間的裝配也是有縫隙的。下面是連接面板的立體效果。圖3.5連桿三維模型圖圓形機構(gòu)機械零件它不僅是機器的一個組成部分，也是機器的最小基本單元。所有的機器都是單獨設(shè)計和組裝的。每個小部件的設(shè)計和選擇都會影響設(shè)備的使用、性能和成本。因此，在設(shè)計零件時，首先要滿足機器的正常使用，實現(xiàn)其功能，并考慮生產(chǎn)和加工的經(jīng)濟性。設(shè)計完成后，裝置具有耐久性和使用壽命要求。在預(yù)定載荷下，機械在其預(yù)期壽命內(nèi)不得出現(xiàn)潛在故障，這應(yīng)通過部件的設(shè)計來確保。電源必須提供足夠的能量、或扭矩，以確保機械部件的強度、剛度和耐磨性滿足一定要求，并且具有一定程度的使用壽命和可靠程度。下面是一個環(huán)形機械的立體效果。圖3.6圓形機構(gòu)氣缸零件安裝到夾具齒形鍵槽里的配合如圖5所示，齒形零件與齒形鍵槽貼合后放置在夾具固定體平面上，這樣就限制了齒形零件的六個自由度，達(dá)到完全定位的效果零件安裝到夾具齒形鍵槽里的配合如圖5所示，齒形零件與齒形鍵槽貼合后放置在夾具固定體平面上，這樣就限制了齒形零件的六個自由度，達(dá)到完全定位的效果零件安裝到夾具齒形鍵槽里的配合如圖5所示，齒形零件與齒形鍵槽貼合后放置在夾具固定體平面上，這樣就限制了齒形零件的六個自由度，達(dá)到完全定位的效果氣缸的立體效果如下：圖3.7氣缸連接板2和連接桿在械加工中通常情況下，一個零件有六個自由度，當(dāng)設(shè)計夾具時要將這六個自由度都進(jìn)行約束。下面是連接片2的立體效應(yīng)視圖：圖3.7連接片2連雖然夾具四邊過多數(shù)量的齒形鍵槽導(dǎo)致零件出現(xiàn)了過定位現(xiàn)象，但是基于對夾具的剛性和插入零件后加工時的穩(wěn)定性的綜合考慮.下面是連接桿的立體效果。圖3.8連接桿1活塞桿與連接板2及連接桿的配合效果圖：3.9氣缸部分裝配圖支撐板該最終這樣設(shè)計，無論是對銑削粗加工還是精加工，由于零件的齒輪與多個齒形鍵槽穩(wěn)定貼合，銑削力較大時不會對零件的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，從而大大增強了夾具的剛性。設(shè)計齒形鍵槽是為了銑削齒輪倒角C0.3、R0.2mm與加工反面兩個φ8.005mm的銷孔時不會發(fā)生錯位現(xiàn)象。探頭第一次分中夾具內(nèi)孔φ70.3812mm并設(shè)置G54坐標(biāo)系原點作為夾具的對刀基準(zhǔn)。下面是支持面板的立體效果：圖.10支撐板圖3.11支撐板2隔離筒環(huán)在零件進(jìn)行銑削加工之前，還要考慮夾具如何安裝在機床工作臺上。由于夾具中間是齒形鍵槽通孔，如果直接把夾具夾緊在工作臺虎鉗上，夾具會由于虎鉗的夾緊力而產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致零件不能通過間隙配合安裝到夾具齒形鍵槽里，且加工好后齒形零件無法輕松拔出。下面是一個隔板圓柱體的立體效果：其他的零件屬于標(biāo)準(zhǔn)件，可以進(jìn)行直接購買替換安裝。整體裝配三視圖

仿真前言S檢測設(shè)備為精密三坐標(biāo)測量儀。三坐標(biāo)測量儀三軸均有氣源制動開關(guān)及微動裝置，可實現(xiàn)單軸的精密傳動，采用高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機械制造、工裝夾具、汽模配件、電子電器等精密測量。數(shù)據(jù)分析：如圖十所示，通過精密三坐標(biāo)檢測之后，僅存在兩個超出公差的地方，線切割加工出來的齒形曲線輪廓有0.01mm左右的超差，φ70.3812mm齒頂圓偏大了0.0021mm，但這并不影響齒形零件在專用夾具上的拆卸安裝，從數(shù)據(jù)中可看出，零件外齒形與內(nèi)孔同心度非常好，均在0.005mm的公差范圍內(nèi)，銑削出來的各個尺寸精度也較好，表明這個夾具非常適合齒形零件的安裝與加工對于圓形齒形零件進(jìn)行加工來說，無論是對于車床來說還是銑床來說都存在一定的裝夾難度，首先需要考慮零件的齒形和被加工的內(nèi)孔如何保證同心度，其次需要考慮在夾具上優(yōu)化零件的加工方式。本文通過設(shè)計夾具內(nèi)孔四邊的齒形鍵槽，使齒形零件達(dá)到穩(wěn)定定位貼合的目的，不會發(fā)生倒角與銑削錯位，夾具鍵槽內(nèi)孔與齒形零件微量間隙配合也達(dá)到了重復(fù)快速拆裝的加工目的，大大提高了齒形零件的加工效率與質(zhì)量。通過三坐標(biāo)檢測數(shù)據(jù)證明這一專用夾具具有很高的實用價值，在公司模具精加工領(lǐng)域里，可廣泛使用在該齒形零件的批量銑削加工上校平固定塊的整個大平面，保證達(dá)到0.003mm的精度要求。②將夾具放置在固定塊的大平面上，使用四個螺釘輕微鎖緊夾具，在夾具左右兩個側(cè)邊或前后的直邊選取其中任意一個作為基準(zhǔn)邊（夾具的六個邊在磨床工序時保證了其平行度與垂直度），使用杠桿千分表校平，保證達(dá)到0.003mm的精度要求。③夾具校平后使用六角扳手均勻鎖緊四個螺釘，調(diào)出機床刀架里的探頭，四邊分中夾具內(nèi)孔φ70.3812mm的圓，設(shè)置G54坐標(biāo)系X軸與Y軸原點作為夾具對刀基準(zhǔn)。④垂直向下把齒形零件穩(wěn)定地插入夾具齒形鍵槽孔里，與固定塊的大平面貼平，并使用M10螺釘鎖緊在零件φ11.0。模型仿真運動仿真的前期工作添加滑塊端面與機架端面的重合配合，以及滑塊前視基準(zhǔn)面與機架前視基準(zhǔn)面的重合配合（點擊圖形區(qū)域左邊的裝配體下的機架前的“+”號即可找到前視基準(zhǔn)面）最后將滑塊拖動到中間位置。圖4.1零件裝配方式進(jìn)入運動仿真界面當(dāng)真前先將“solidworksmotion”插件載入，單擊工具欄中按鈕“”的下三角形，選擇其中的“插件”，在彈出的“插件”設(shè)置框中中。圖4.2進(jìn)入運動仿真界面圖4.3SolidWorksMotion圖4.4運動算例1添加動力源對模型進(jìn)行添加馬達(dá)，用以做現(xiàn)實中的執(zhí)行機構(gòu)運動。圖4.5選擇線性馬達(dá)，在零部件/方向輸入框中，分別選中被添加線性馬達(dá)的零件、運動方向以及做相對運動的被參考物體。此處所選的各個零件圖箭頭所示。如圖4.6，運動方式選擇“等速”，速度為每秒10mm。圖4.6零件數(shù)型圖4.7鍵分析開始仿真計算如圖4.7所示，拖動鍵碼，將本次仿真的時間延長至14s，并且開始分析，電機計算按鈕，開始分析計算。圖4.8結(jié)果如圖4.8所示，計算完成后，有運動的零件會生成黃色的長條運動仿真的過程展現(xiàn)圖4.9.a零秒時的位置圖4.9b第2s時的位置圖4.9b六秒時的位置

總結(jié)與展望畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生活的最后一步