（其他） 底板A2.DWG

（图纸） 底盘导轨装配.dwg

（其他） 电机固定.DWG

（其他） 冯昊论文.docx

（其他） 横向滑块.DWG

（其他） 机械臂支撑板.DWG

（其他） 门导轨.DWG

（其他） 门梁.DWG

（其他） 门柱.DWG

（其他） 竖直电机固定.DWG

（其他） 竖直滑块.DWG

（其他） 小齿轮轴.DWG

（其他） 旋转台轴承座.DWG

（其他） 支撑板轴承座.DWG

（其他） 轴承座.DWG

（其他） 装配体1.DWG

1、，假设为轴方向运动伺服电机带动竖直丝杠旋转带动竖直滑块上下运动，完成刀具台的上下运动，假设为轴运动步进电机驱动刀具台的旋转运动，其可控旋转角度为度，假设为轴轴二维面上沿轴的旋转运动伺服电机带动刀具驱动轴旋转，刀具驱动轴连接刀具，进而带动刀具进行石料雕刻小齿轮和大齿轮啮合，小齿轮由步进电机驱动，小齿轮带动大齿轮，大齿轮与载物台通过轴来联动，进而使载物台上的石料旋转运动，假设载物台以轴为中心轴旋转。在雕刻机器人雕刻过程中，指状铣刀可以再以轴的二维面内做沿轴和轴同时运动，并且指状铣刀可以根据需要雕刻出的曲线调整自身的刀具角度，以与雕刻的曲线切线垂直，雕刻出理想的设计形状同时，在完成道轮廓的雕刻之后，载物台旋转定的角度，刀具再雕刻下道轮廓线，以此类推，载物台旋转度之后雕刻机器人完成雕刻工作。雕刻之前，确保石料在载物台上装夹为稳定，以免产生误差。.雕刻机器人结构分析雕刻机器人的结构主要可以拆分为分为五个部分,分别是底座部分横向移动部分竖直移动部分刀架以及刀具驱动部分载物台旋转部分。从.小节中可以得出，由于雕刻机器人工作时类似与点切削，就是每个工作位置都要力求准确，因此在结构设计中，我们在满足基本要求的前提之下，要保证各个部分的运动的稳定性和精确度。下面就这五个部分的结构进行分析。底座结构雕刻机器人的底板在工作中既要承受雕刻机器人本身所有部件的重量，又需要承受所要加工石材的重量，因此其需要的强度要求非常高，在这里，选择底板的材料为，由于其厚度为，屈服强度为，其强度完全可以满足使用要求。在设计钢板时，主要将其的受力尽量的分布均匀，以减小底板的局部压力。为了安装结构的考虑，在钢板的下部铣出个深度为的槽，以方便后期的装配螺丝螺母工作。横向移动部分和竖直移动部分结构横向移动部分中，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。

2、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。指用各种可塑材料如石膏树脂粘土等或可雕可刻的硬质材料如木材石头金属玉块玛瑙铝玻璃钢砂岩铜等，创造出具有定空间的可视可触的艺术形象，借以反映社会生活表达艺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圆雕浮雕和透雕。石雕材料种类主要有花岗岩大理石砂岩等。般情况下，石雕的制作流程主要包括石料选择整形，坯料加工，雕刻制品的型面成形加工，人工辅助加工，抛光加工，细磨，精磨制品组装清洗，防护验收。石材般雕刻加工方法石雕制品按照加工工具可以分为以下几类手工雕刻品。即用凿锤钎等手工工具雕凿的制品。半机械化加工雕刻品。即部分用手工部分用机械化加工的石雕。全自动数控机械加工雕刻品。喷砂雕刻品。使用喷砂雕刻机进行雕刻。喷砂雕刻机是使用空气机气压平方米和金刚砂喷射在制品雕刻处进行雕刻。除了以上传统的加工方法外,当前用于石材雕刻加工的还包括激光雕刻超声波雕刻化学蚀刻以及高压水射流雕刻等特种加工方法。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,。

3、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。

4、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高负荷的运动之中，雕刻机器人的工作精度能够得到保证，确保雕刻出具有高质量的雕刻品。.雕刻机器人的工作原理经过上面的总体方案设计和传动方案设计，步步的确定了雕刻机器人的整体结构。在此方案中采用丝杠螺母传动和齿轮传动。具体工作结构如图所示。图雕刻机器人整体结构上图中，各部分结构如下底板，步进电机，小齿轮，夹具，载物台，指状铣刀，刀具驱动轴，步进电机，伺服电机，支柱，竖直导轨，竖直丝杠，横向丝杠，滑块，横向滑块，横向丝杠，伺服电机，轴承座，伺服电机，大齿轮。雕刻机器人的工作原理如下伺服电机驱动横向丝杠旋转，丝杠带动横向滑块横向运动，实现整个工作机架的横向运动。

5、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。

6、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。

参考资料：

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[2]（全套设计打包）斜齿轮注射成型成型工艺及模具设计（喜欢就下吧）（第2357759页，发表于2022-06-25 05:24）

[3]（全套设计打包）斜支架工艺及钻Φ11孔夹具设计（喜欢就下吧）（第2357758页，发表于2022-06-25 05:24）

[4]（全套设计打包）斜坡地割草机设计（第2357757页，发表于2022-06-25 05:24）

[5]（全套设计打包）斜刃螺栓连接式厚冰雪碾压除雪机设计（喜欢就下吧）（第2357755页，发表于2022-06-25 05:24）

[6]（全套设计打包）斜三通注塑模具的设计（喜欢就下吧）（第2357754页，发表于2022-06-25 05:24）

[7]（全套设计打包）整竹去青机的设计（喜欢就下吧）（第2357753页，发表于2022-06-25 05:24）

[8]（全套设计打包）数控龙门镗铣床溜板进给系统设计（喜欢就下吧）（第2357752页，发表于2022-06-25 05:24）

[9]（全套设计打包）数控龙门铣床设计（第2357751页，发表于2022-06-25 05:24）

[10]（全套设计打包）数控高速端面外圆磨床及其砂轮架设计（喜欢就下吧）（第2357750页，发表于2022-06-25 05:24）

[11]（全套设计打包）数控铲磨床纵向进给系统的设计（喜欢就下吧）（第2357749页，发表于2022-06-25 05:24）

[12]（全套设计打包）数控铣床夹紧装置液压系统设计（第2357747页，发表于2022-06-25 05:24）

[13]（全套设计打包）数控铣床XY工作台设计及控制系统设计（喜欢就下吧）（第2357746页，发表于2022-06-25 05:24）

[14]（全套设计打包）数控车床的液压系统设计（喜欢就下吧）（第2357745页，发表于2022-06-25 05:24）

[15]（全套设计打包）数控车床尾座套筒液压装置设计（喜欢就下吧）（第2357744页，发表于2022-06-25 05:24）

[16]（全套设计打包）数控车床横向进给机构设计（喜欢就下吧）（第2357743页，发表于2022-06-25 05:24）

[17]（全套设计打包）数控车床主轴参数化建模及频域分析（第2357742页，发表于2022-06-25 05:24）

[18]（全套设计打包）数控车床上下工件机械手设计（第2357741页，发表于2022-06-25 05:24）

[19]（全套设计打包）数控火焰切割机的设计（第2357740页，发表于2022-06-25 05:24）

[20]（全套设计打包）数控机床除尘设备设计（喜欢就下吧）（第2357739页，发表于2022-06-25 05:24）