浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告班級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化09（4）班姓名洪之奇課題名稱鏜銑加工中心換刀機(jī)械手部件設(shè)計目錄1選題的背景與意義1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.11機(jī)械手簡介1.12機(jī)械手的分類1.2換刀機(jī)械手研究意義2研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題2.1基本內(nèi)容2.2擬解決的主要問題3研究思路方案、可行性分析及預(yù)期成果3.1研究思路方案3.2可行性分析3.3預(yù)期研究成果4研究工作計劃成績：答辯意見答辯組長簽名：年月日系主任審核意見簽名：年月日鏜銑加工中心換刀機(jī)械手部件設(shè)計洪之奇(機(jī)械設(shè)計制造及其自動化09(4)班B09300410)1選題的背景與意義機(jī)械制造業(yè)是一個國家最基礎(chǔ)的行業(yè)，為整個國民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備，其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要指標(biāo)之一。在機(jī)械工業(yè)中，應(yīng)用機(jī)械手的意義可以概括如下：一、以提高生產(chǎn)過程中的自動化程度應(yīng)用機(jī)械手有利于實(shí)現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動化的程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。二、以改善勞動條件，避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的，而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動條件得以改善。在一些簡單、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。三、可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)應(yīng)用機(jī)械手代替人進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個側(cè)面，同時由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個側(cè)面。因此，在自動化機(jī)床的綜合加工自動線上，目前幾乎都沒有機(jī)械手，以減少人力和更準(zhǔn)確的控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏的進(jìn)行工作生產(chǎn)。綜上所述，有效的應(yīng)用機(jī)械手，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢。1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.11機(jī)械手簡介人類在面對對人體健康有害的各種射線、高溫和低壓、高壓和低壓，進(jìn)行深水考察，以及操作有毒性的和爆炸性的物質(zhì)時，都必須利用各種遠(yuǎn)距離操作設(shè)備。遠(yuǎn)距離操作設(shè)備與普通設(shè)備的主要區(qū)別，在于能夠通過適當(dāng)?shù)纳锲帘伟巡僮魅藛T與危險源隔開進(jìn)行操作。作為這種屏蔽的有各種防護(hù)屏、屏蔽箱、熱室和其它箱室的壁，有時亦可采用加大距離的辦法。機(jī)械手就是這樣一種遠(yuǎn)距離操作設(shè)備1。機(jī)械手是由操作人員或程序裝置遠(yuǎn)距離操縱的一種裝置。它包括供模仿人手的移動和關(guān)節(jié)動作功能用的操作機(jī)構(gòu)。機(jī)械手通常是由安裝在危險區(qū)內(nèi)的從動臂、安裝在危險區(qū)外的主動臂和穿墻（防護(hù)屏）的連接臂組成。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個重要分支。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。機(jī)械手是在機(jī)械化，自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā)殿起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用自動換刀裝置是數(shù)控加工中心在工件的一次裝夾中實(shí)現(xiàn)多道工序加工不可缺少的裝置,主要由刀庫、機(jī)械手和驅(qū)動裝置幾部分組成。1.1.2機(jī)械手的分類目前，機(jī)械手尚無通用的分類方法。它們可按不同的特點(diǎn)分，例如，根據(jù)從動臂對于主動臂動作的模仿程度，主動臂上力的再現(xiàn)，用途，從動臂與主動臂的連接形式，操作方法，外形等分類。實(shí)踐中所采用的機(jī)械手可分為四類：1）劍式機(jī)械手；2）機(jī)械傳動和密封磁力機(jī)械傳動機(jī)械手；3）電動機(jī)械傳動、液壓和氣動機(jī)械手；4）特殊機(jī)械手1。第一類機(jī)械手一般不能完全模仿操作人員的手關(guān)節(jié)的動作。但是，由于其結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，因而獲得廣泛應(yīng)用，是通用的機(jī)械手。第二類機(jī)械手能完全模仿操作人員的手關(guān)節(jié)的動作（有七個和七個以上的動作）。它比第一類機(jī)械手較為復(fù)雜。由于其操作方便、價格不太高，所以也得了廣泛應(yīng)用。磁力機(jī)械傳動機(jī)械手比機(jī)械傳動機(jī)械手略微復(fù)雜，而且昂貴，但能保證箱室的完全密封。第三類機(jī)械手比第二類機(jī)械手更加復(fù)雜而且昂貴。這類機(jī)械手的某些類型得了廣泛應(yīng)用，尤其是用于操作間與箱室之間要求高度密封，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作和主動臂作用于從動臂的力按比例反射操作的地方。這一類的非模擬機(jī)械手有杠桿或控制裝置和普通（非隨動的）電傳動裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了價格。第四類機(jī)械手裝有控制裝置，這類機(jī)械手的抓舉能力很大，可用于完成預(yù)先給定的工序。其中換刀機(jī)械手也有各種分類：單臂單爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手機(jī)械手?jǐn)[動的軸線與刀具主軸平行，機(jī)械手的手臂可以回轉(zhuǎn)不同的角度來進(jìn)行自動換刀，換刀具的所花費(fèi)的時間長，用于刀庫換刀位置的刀座的軸線相平行的場合。如圖1所示：圖1單臂單爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手圖2單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手這種機(jī)械手的手臂上有兩個卡爪，兩個卡爪有所分工，一個卡爪只執(zhí)行從主軸上取下“舊刀”送回刀庫的任務(wù)，另一個卡爪則執(zhí)行由刀庫取出“新刀”送到主軸的任務(wù)，其換刀時間較上述