[机械设计]雕刻机器人运动仿真及动力学分析[论文CAD图纸].zip（V0.1）

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[机械设计]雕刻机器人运动仿真及动力学分析[论文+CAD图纸]

文档摘要：

1、模块刀具驱动模块以及载物台旋转模块。各部分传动方式如下横向直线导轨模块两条直线导轨安装在底板之上，两条导轨上各安装两个滑块，两个滑块上安装横向支架，由横向支架上的丝杠带动整个工作架完成直线运动。其中，丝杠由伺服电机驱动，横向支架通过丝杠与丝杠螺母传动。如图所示。图横向直线导轨模块竖直直线导轨模块该模块主要固定在横向支架上，通过两条门柱和梁结构构成个“门”型的支撑架构，门柱内侧安装直线导轨，导轨上安装滑块，滑块通过丝杠与丝杠螺母传动，由顶部的伺服电机驱动，完成滑块的竖直运动。其机构形式如图所示。图竖直直线导轨模块刀架旋转模块与刀具驱动模块刀架旋转模块通过固定支架安装在竖直滑块上，固定支架上安装两个轴承座，通过轴连接，由侧的步进电机来控制轴的旋转进而控制刀架的旋转。刀具驱动模块通过个工作台安装在轴上，工作台上安装轴承座，通过轴承座来安装驱动轴，驱动轴两侧分别连接电机和指状铣刀，伺服电机驱动轴运动，完成刀具工作。如图所示。图刀架旋转模块与刀具驱动模块载物台旋转模块该模块是有对啮合的齿轮来完成运动。小齿轮通过轴由步进电机驱动，大齿轮由小齿轮驱动，大齿轮带动旋转台工作，旋转台上安装有石料夹具，来固定石料完成石材雕刻任务。如图所示。图载物台旋转模块雕刻机器人的传动方案选择雕刻机器人的雕刻装置采用的是指状铣刀，利用指状铣刀来切削石料，完成雕刻任务。整个装置的传动方式主要采用直线导轨与丝杠传动的结合，丝杠传动在慢速度短距离的传动之中具有位置准确的优点，并且可以传递较大扭矩力，刚性好。以上特点都适合雕刻机器人在雕刻过程中的高负荷的特性。同样，直线导轨传动具有定位精度高，承载力强，磨损小等优点，这样可以保证雕刻机器人雕刻石材的精确度，大大提高其加工质量。雕刻机器人的载物台通过两个啮合的直齿轮来驱动载物台的旋转运动，齿轮传动具有传动平稳，传动比精确，工作可靠等优点，因此在雕刻之中，保证了雕刻机器人的加工精度。由以上可知，雕刻机器人在雕刻之中能够保证在。

2、度雕刻效率适用范围雕刻规模刀凿等人工凿击低，但有灵活性低通用小规模生产电气动刀凿半机械化加工较低，有灵活性较低通用小规模生产数控机床机械化加工高中小型立体雕刻批量生产雕刻机机械化加工高较高浮雕批量生产雕刻机器人机械化加工高高大型立体雕刻批量生产工业机器人已经有了几十年的发展历史,目前正大踏步快速向前发展。瑞典日本美国德国等发达国家的机器人技术处于遥遥领先的地位。我国的工业机器人技术经过二十几年的发展历程,也己形成了初具规模的研究单位和生产企业,并以前所未有的速度向前发展,如国内的新松机器人。用于石材雕刻加工的工业机器人石材雕刻机器人,己经出现在国际市场上,如公司的系列石材雕刻机器人,采用关节型机器人的结构形式,以机械手的形式控制末端执行器实现对石材立体雕刻制品的加工,但目前在我国国内尚没有研究单位或生产企业进行石材雕刻机器人的研究工作。因此研究开发用于石材工艺品雕刻加工的立体雕刻机器人成为形势所需,其可有效提高生产效率,缩短制造周期,实现批量化生产。随着我国工业企业自动化水平的不断提高,工业机器人技术的不断成熟以及石材雕刻工艺制品市场需求的不断扩大,给石材雕刻机器人的研究和开发提供了巨大机遇和发展空间。然而机遇也意味着挑战,目前全球各大工业机器人供应商都己大力开拓中国市场,依靠自身优势,提高自主创新,寻求发展道路,也是中国工业机器人生产企业在激烈市场竞争中需面对的问题。雕刻机器人的意义根据国内对雕刻设备的迫切需要,设计性能先进的石材立体工艺制品雕刻机器人,是目前石材雕刻市场的急需产品。雕刻设备与传统的手工雕刻相比，传统雕刻拥有着设备所不能达到的优点，但是机械雕刻也拥有传统雕刻没有的优势，而雕刻机器人有可能实现两者优点的潜力,首先雕刻机器人是通过计算机控制以电机为驱动进行加工,其效率高成本相对较低另方面,可以通过计算机控制,对雕刻机器人进行程序设计和控制设计从而使其模仿手工雕刻的路径和力度从而使雕刻的工艺制品有人文气息。因此，在社。

3、气息氛围的艺术品，大量的出现在人们的日常生活中。因此，人们对于石雕的需求也越高，石雕艺术品的需求量也随之增长。在国内，消费主题主要是以城市建设为中心的建筑雕塑环境装饰雕塑园林雕塑及纪念碑等巨型石雕制品,题材主要包括石柱石桌石椅花盆喷泉造型人物与城市雕塑等作品,国际市场则以家庭花园公共园林装饰用的石雕石刻,如动物石凳灯柱等。由于科技的进步，各国人之间的文化交流越来越频繁，人们的审美观也得到了不断地融合，我国的石雕规模也越来越庞大以满足越来越多的需求，并且，对于石雕的艺术性要求越来越高，所以，在旧的生产模式之下急需种能够降低成本以及有极高精确度的机械设备来满足这巨大的需求。凭借丰富的石材资源和品种,我国已成为石材加工和出口大国。近年来,无论在国内市场还是在国际市场上,外形奇异款式复杂多变的石雕工艺品越来越受到人们的青睐,尤其是以石柱造型人物雕像为代表的立体雕刻制品正成为现代化城市建设不可或缺的象征,需求量越来越大,外形美观结构复杂加工难度高的具有高附加值的石雕制品是人们不断追求的目标。由于我国的出口主要是以荒料和普通板材为主，产品的附加值不高，在这方面所获得利润少之又少。主要是由于我国的石雕技工技术与国外的些先进国家有着巨大的差距。雕刻工艺制品集审美观念艺术思维与工艺技术的集中体现,随着石雕制品工艺技术水平的发展逐渐落后于人们对石雕制品审美观念艺术思维的追求,传统的手工雕刻技艺逐渐暴露出了其劳动强度大生产效率低加工周期长雕刻精度差总体成本高难以实现批量化生产的问题,但随着当前生产制造技术的不断升级,市场上也不断涌现出响应市场需求的各类石材雕刻加工设备,主要包括数控加工中心和石材雕刻机两大类,但手工雕刻因其具有石材雕刻机械无法复制的灵性,仍然在石材雕刻加工中占据着重要的地位。综上所述，雕刻品的生产虽然队伍庞大，但是在生产技术上依旧拥有巨大的提升空间。石材雕刻制品类型和加工工艺分类雕塑是造型艺术的种。又称雕刻，是雕刻塑三种创制方法的总称。

4、会节奏越来越快的今天，雕刻机器人带来的高效率和极高的精准度，会在越来越注重成本效率的市场经济中占有越来越高的地位。虽然少部分的艺术雕刻更加倾向于人工雕刻，但是大部分的雕刻品市场会由批量生产的低成本低价格的雕刻品所取代，雕刻机器人的发展前景片光明。本文研究内容本文主要研究内容包括背景与现状的调查分析，雕刻机器人的工作方案设计，机械结构设计，运动仿真及动力学分析，以及关键零部件的有限元分析。具体内容如下对雕刻品的主要生产方法进行比较，明确不同加工方法的优缺点，并在此基础上确定本文所设计的雕刻机器人的工作方案和工作原理。确定雕刻机器人的工作对象和设计原始数据，再确定雕刻机器人的工作方案，设计传动部分雕刻部分以及载物台，采用简化的计算方式确定零件尺寸。将三维模型装配起来，并把三维模型导入到运动仿真分析软件中进行运动仿真模拟，并对与零件设计有关的运动副进行动力学分析，确定零件受力，从而使先前的设计更为合理。利用有限元技术对立体车库的关键零件进行形变和应力进行分析，校核其刚度和强度，以检验设计的合理性和零件使用的安全性。第章雕刻机器人的方案设计和工作原理雕刻机器人的方案设计雕刻机器人总体方案设计本次毕业设计的主要设计个能够进行立体雕刻的雕刻机器人。雕刻机器人主要是通过横向竖向导轨以及可旋转的刀具支撑架完成刀具在二维空间中的点雕刻，结合可以带动石料完成旋转的载物台而最终完成对石料的立体雕刻。如图图总体方案简图雕刻及其人的工作原理是将石材的各个加工面分解成若干的点块区域，安装在机架上的指状铣刀对各个点块区域进行不同深度的加工，指状铣刀所在的支撑台上有控制指状铣刀角度的步进电机，可以使指状铣刀以不同的加工角度加工石料，竖直导轨保证刀具支撑台的上下运动，横向导轨保证刀具支撑架的前后运动。石料载物台的下面通过两个直齿轮的传动，完成石料的的旋转，配合指状铣刀加工。雕刻机器人传动方案雕刻机器人的传动部分分为五个模块横向直线导轨模块竖直直线导轨模块刀架旋转。

5、而各种方法都存在定的缺陷，激光雕刻由于本身技术的要求，只能用于加工表面比较平整的石材超生波雕刻加工面积小，并且工具头磨损较大，严重影响了加工的效率化学蚀刻由于采用化学方法难以控制加工量，并且容易造成污染，环保性较差高压水射流雕刻由于技术的不纯熟，依旧存在许多的问题等待改进。下面是各种加工方法的比较表见表表石材雕刻常见方法比较雕刻方法雕刻原理雕刻工具雕刻精度雕刻效率适用范围手工雕刻物理剥离刀凿低低通用半机械化雕刻物理剥离电气动刀凿较低较低通用机械化雕刻物理剥离金刚石刀具高较高简单立雕激光雕刻热熔气化激光刀较高高平面雕刻超声波雕刻成型剥离金刚石颗粒悬浮液及雕刻模具高低浮雕化学蚀刻化学腐蚀化学液低高平面雕刻高压水射流高速冲击磨料高压水较低中线雕石材加工设备我国最早的石材雕刻制品出现在新石器时代,发展至今,石材雕刻加工技术也发生了翻天覆地的变化。从最初的手工作坊到近代的半机械化作业,现代的机械化作业,再到当代的数控雕刻与特种加工,石材雕刻加工设备也随着现代制造技术的不断发展而不断推陈出现。在当前的制造环境中,传统的手工作业半机械化作业已经远远不能满足人们对石材雕刻制品的需求。因此,将传统的雕刻加工工艺与现代化的生产制造技术相结合已成为进行现代化的石材雕刻加工的必然趋势。代表现代生产加工技术的数控机床石材加工中能够代替人工完成石材雕刻制品的加工,但其在加工过程中略显笨重加工效率较低数控雕刻机的出现,克服了传统的数控设备转速较低应用不灵活性价比较低的缺点,在当代的石材雕刻加工中有着不可替代的作用,但其只能完成浮雕或简单立体雕刻制品的加工。随着人们对石材雕刻制品的大型化复杂化艺术化的追求,加之当前市场上专门用于加工石材立体雕刻制品的设备很少。因此,国内企业迫切需要功能齐全灵活性好加工效率高生产和加工成本低适用于外形结构复杂且结构尺寸较大的石材立体雕刻制品加工设备,目前常用的石材雕刻加工设备如表所示。表常用石材雕刻设备雕刻加工设备雕刻方式雕刻精。

6、不断追求的目标。由于我国的出口主要是以荒料和普通板材为主，产品的附加值不高，在这方面所获得利润少之又少。主要是由于我国的石雕技工技术与国外的些先进国类,但手工雕刻因其具有石材雕刻机械无法复制的灵性,仍然在石材雕刻加工中占据着重要的地位。综上所述，雕机械设计,雕刻,机器人,运动,仿真,动力学,分析,论文图纸在石材雕刻加工中占据着重要的地位。综上所述，雕刻品的生产虽然队伍庞大，但是在生产技术上依旧拥有巨大的量化生产的问题,但随着当前生产制造技术的不断升级,市场上也不断涌现出响应市场需求的各类石材雕刻加工设备,主要包括数控加工中心和石材雕刻机两大类,但手工雕刻因其具有石材雕刻机械无法复制的灵性,仍然术家的审美感受审美情感审美理想的艺术。雕刻是通过减少可雕性物质材料。雕塑的三种基本形式第章绪论市场背景与技术背景近年来,随着社会生产力的不断发展人们物质文化生活水平以及审美观念的不断提高，石雕作为个可以用来装饰城市环境和塑造文化气息氛围的艺术品，大量的出现在人们的日常生活中。因此，人们对于石雕的需求也越高，石雕艺术品的需求量也随之增长。在国内，消费主题主要是以城市建设为中心的建筑雕塑环境装饰雕塑园林雕塑及纪念碑等巨型石雕制品,题材主要包括石柱石桌石椅花盆喷泉造型人物与城市雕塑等作品,国际市场则以家庭花园公共园林装饰用的石雕石刻,如动物石凳灯柱等。由于科技的进步，各国人之间的文化交流越来越频繁，人们的审美观也得到了不断地融合，我国的石雕规模也越来越庞大以满足越来越多的需求，并且，对于石雕的艺术性要求越来越高，所以，在旧的生产模式之下急需种能够降低成本以及有极高精确度的机械设备来满足这巨大的需求。凭借丰富的石材资源和品种,我国已成为石材加工和出口大国。近年来,无论在国内市场还是在国际市场上,外形奇异款式复杂多变的石雕工艺品越来越受到人们的青睐,尤其是以石柱造型人物雕像为代表的立体雕刻制品正成为现代化城市建设不可或缺的象征,需求量越来越大,外形美。

参考资料：

[1]ABS检测试验台机械系统设计 -.rar（V0.1）（第2353716页，发表于2022-06-26 09:05）

[2]ABS手机外壳注塑模设计.rar（V9.1）（第2353714页，发表于2022-06-26 09:05）

[3]A5-全套设计-精确高效谷物分离机设计.rar（V8.1）（第2353713页，发表于2022-06-26 09:05）

[4]A272F系列高速并条机一三排罗拉支架加工工艺设计铣面 -.rar（V7.1）（第2353712页，发表于2022-06-26 09:05）

[5]A272F系列并条机车尾箱设计.rar（V6.1）（第2353711页，发表于2022-06-26 09:05）

[6]A272F型系列并条机车头箱设计.rar（V5.1）（第2353710页，发表于2022-06-26 09:05）

[7]9吨中型载货汽车三轴式五档变速器设计.rar（V4.1）（第2353709页，发表于2022-06-26 09:05）

[8]9GB1.4型悬挂割草机箱体加工工艺及数控编程设计.rar（V3.1）（第2353707页，发表于2022-06-26 09:05）

[9]8英寸钢管热浸镀锌自动生产线设计.rar（V2.1）（第2353706页，发表于2022-06-26 09:05）

[10]831002拨叉80-08加工工艺及镗孔Φ60H12夹具设计.rar（V1.1）（第2353705页，发表于2022-06-26 09:05）

[11]831002拨叉80-08加工工艺及铣槽16H11夹具设计.rar（V0.1）（第2353704页，发表于2022-06-26 09:05）