数控卧式镗铣床换刀机械手设计摘要的尺寸，足够满足运动时的平稳。总体结构图见附图.机械手机身的设计计算机身是直接支撑和驱动手臂的部件。般实现手臂的回转和升降运动，这些运动的传动机构都安在机身上，或者直接构成机身的躯干与底座相连。因此，臂部的运动越多，机身的机构和受力情况就越复杂。机身是可以固定的，也可以是行走的，既可以沿地面或架空轨道运动。机身的整体设计按照设计要求，机械手要实现手臂的回转运动，实现手臂的回转运动机构般设计在机身处。为了设计出合理的运动机构，就要综合考虑，分析。机身承载着手臂，做回转，升降运动，是机械手的重要组成部分。常用的机身结构有以下几种回转缸置于升降之下的结构。这种结构优点是能承受较大偏重力矩。其缺点是回转运动传动路线长，花键轴的变形对回转精度的影响较大。回转缸置于升降之上的结构。这种结构采用单缸活塞杆，内部导向，结构紧凑。但回转缸与臂部起升降，运动部件较大。活塞缸和齿条齿轮机构。手臂的回转运动是通过齿条齿轮机构来实现齿条的往复运动带动与手臂连接的齿轮作往复回转，从而使手臂左右摆动。分析经过综合考虑，本设计选用回转缸置于升降缸之上的结构。本设计机身包括两个运动，机身的回转和升降。如上图所示，回转机构置于升降缸之上的机身结构。手臂部件与回转缸的上端盖连接，回转缸的动片与缸体连接，由缸体带动手臂回转运动。回转缸的转轴与升降缸的活塞杆是体的。活塞杆采用空心，内装花键套与花键轴配合，活塞升降由花键轴导向。花键轴与与升降缸的下端盖用键来固定，下短盖与连接地面的的底座固定。这样就固定了花键轴，也就通过花键轴固定了活塞杆。这种结构是导向杆在内部，结构紧凑。具体结构见下图。驱动机构是液压驱动，回转缸通过两个油孔，个进油孔，个排油孔，分别通向回转叶片的两侧来实现叶片回转。回转角度般靠机械挡块来决定，对于本设计就是考虑两个叶片之间可以转动的角度，为满足设计要求，设计中动片和静片之间可以回转。图回转缸置于升降缸之上的机身结构示意图机身回转机构的设计计算回转缸驱动力矩的计算手臂回转缸的回转驱动力矩，应该与手臂运动时所产生的惯性力矩及各密封装置处的摩擦阻力矩相平衡。惯性力矩的计算式中回转缸动片角速度变化量，在起动过程中起动过程的时间手臂回转部件包括工件对回转轴线的转动惯量。若手臂回转零件的重心与回转轴的距离为，则式中回转零件的重心的转动惯量。回转部件可以等效为个长，直径为的圆柱体，质量为设置起动角度，则起动角速度.，起动时间设计为.。.密封处的摩擦阻力矩可以粗略估算下.，由于回油背差般非常的小，故在这里忽略不计。经过以上的计算.回转缸尺寸的初步确定设计回转缸的静片和动片宽，选择液压缸的工作压强为。为输出轴与动片连接处的直径，设,则回转缸的内径通过下列计算既设计液压缸的内径为,根据表.选择液压缸的基本外径尺寸不是最终尺寸，再经过配合等条件的考虑。液压缸盖螺钉的计算根据表.所示，因为回转缸的工作压力为,所以螺钉间距小于,根据初步估算,所以缸盖螺钉的数目为个面个，两个面是个。危险截面所以，所以螺钉材料选择，则螺钉的直径螺钉的直径选择.选择的开槽盘头螺钉。经过以上的计算，需要螺钉来连接，最终确定的液压缸的截面尺寸如图.所示，内径为，外径为，输出轴径为图回转缸的截面图动片和输出轴间的连接螺钉动片和输出轴之间的连接结构如图.。连接螺钉般为偶数，对称安装，并用两个定位销定位。连接螺钉的作用使动片和输出轴之间的配合紧密。于是得式中每个螺钉预紧力动片的外径被连接件配合面间的摩擦系数，刚对铜取.螺钉的强度条件为或带入有关数据，得螺钉材料选择，则螺钉的直径螺钉的直径选择.选择的开槽盘头螺钉。机身升降机构的计算.手臂偏重力矩的计算图手臂各部件重心位置图零件重量等。现在对机械手手臂做粗略估算总共.计算零件的重心位置，求出重心到回转轴线的距离。.所以，回转半径计算偏重力矩.升降不自锁条件分析计算手臂在的作用下有向下的趋势，而里柱导套有防止这种趋势。由力的平衡条件有即所谓的不自锁条件为即取.当时，.因此在设计中必须考虑到立柱导套必须大于.手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算式中摩擦阻力，参考图.取.零件及工件所受的总重。的计算设定速度为起动或制动的时间差.近似估算为.将数据带入上面公式有的计算液压缸在这里选择型密封，所以密封摩擦力

（图纸） 臂部装配图.dwg

（图纸） 底座.dwg

（图纸） 法兰盘.dwg

（图纸） 机身装配图.dwg

（图纸） 机械手支座.dwg

（图纸） 机械手装配图.dwg

（其他） 目录.doc

（其他） 数控卧式镗铣床换刀机械手设计.doc

（图纸） 自动换刀装置的总体装配图.dwg