項目一三維建模基礎ENGINEERINGDRAWING1項目一

三維建?；A2項目二

工業(yè)機器人關(guān)節(jié)模型設計3項目三

工業(yè)機器人本體設計4項目四

工業(yè)機器人示教器設計5項目五

工作站裝配體及其爆炸視圖設計6項目六

工作站零部件工程圖設計全套可編輯PPT課件

目錄1.1建模的概念及軟件1.2建模軟件———SolidWorks1.3工業(yè)機器人焊接工作站前言三維建模是工程項目中非常重要的一個環(huán)節(jié)。本項目首先介紹了工程設計的流程,然后介紹了在現(xiàn)代工程設計項目中常用的工程軟件,最后系統(tǒng)而又簡要地講解了貫穿全書各個項目的工業(yè)機器人焊接工作站的基本結(jié)構(gòu)及模塊。1.1建模的概念及軟件1.1建模的概念及軟件1.1.1工程設計流程工程設計是人們運用科技知識和方法,有目標地創(chuàng)造工程產(chǎn)品和實施計劃的過程,幾乎涉及人們生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。工程設計是對工程項目的建設提供有技術(shù)依據(jù)的設計文件和圖紙的整個活動過程,是建設項目生命期中的重要環(huán)節(jié),是建設項目進行整體規(guī)劃、體現(xiàn)具體實施意圖的重要過程,是科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的紐帶,是處理技術(shù)與經(jīng)濟關(guān)系的關(guān)鍵性環(huán)節(jié),是確定與控制工程造價的重點階段。設計是否經(jīng)濟合理,對工程項目造價的確定與控制具有十分重要的意義。1.1建模的概念及軟件工程設計是根據(jù)建設工程和法律法規(guī)的要求,對工程所需的技術(shù)、經(jīng)濟、資源、環(huán)境等條件進行綜合分析、論證,編制設計文件,提供相關(guān)服務的活動,涉及總圖、工藝制造設備、結(jié)構(gòu)、動力、自動控制技術(shù)、成本造價、采購管理等內(nèi)容,通過系統(tǒng)化的流程將各個環(huán)節(jié)有序結(jié)合到一起。工程設計流程如圖1-1所示。在整個工程設計流程當中,建模設計是一項重要的工作。圖1-1工程設計流程1.1建模的概念及軟件在工程設計初期,設計師會與客戶反復溝通、交流,用粗略的建模設計將方案設計出來,并通過現(xiàn)代化的仿真編程軟件,用視頻動態(tài)地展示方案。與客戶在方案設計和技術(shù)協(xié)議上達成一致之后,簽訂相關(guān)采購合同,然后制造商根據(jù)實際方案安排制造人員全面實施工程設計流程。建模設計與制造在該過程中扮演著極為重要的角色,是不可或缺的。本書將針對工程設計流程中的建模過程與方法進行詳細講解。1.1建模的概念及軟件1.1.2建模的概念建模是建立系統(tǒng)模型的過程,又稱模型化。建模是研究工程系統(tǒng)的重要手段和前提。凡是用模型描述系統(tǒng)的相互關(guān)系與作用的過程都屬于建模。通過建模,可以縮短產(chǎn)品研發(fā)的周期,提高生產(chǎn)效率,現(xiàn)代制造工業(yè)已經(jīng)開始廣泛應用各種工程設計軟件進行新產(chǎn)品的開發(fā)。建模在產(chǎn)品開發(fā)過程中占據(jù)著重要的地位,能夠?qū)⑽淖中?、虛化的東西通過圖形結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來,其效果更直觀,更高效,更具有創(chuàng)新性。1.1建模的概念及軟件在現(xiàn)代科學技術(shù)快速發(fā)展的時代,建模的方法也越來越多,常用的工程設計軟件有SolidWorks、NX、Creo、CATIA等。設計師或工程師可以直接通過這些計算機軟件進行產(chǎn)品的設計與開發(fā),也可以通過現(xiàn)代化的測量技術(shù)先得到物體表面的參數(shù)信息,然后通過建模軟件進行建模加工,這個方法在現(xiàn)代三維逆向成型的過程中已經(jīng)得到了廣泛的應用。其基本流程是:樣件—數(shù)據(jù)采集—數(shù)據(jù)處理—模型重構(gòu)—制造系統(tǒng)—新產(chǎn)品。在整個逆向工程中,比較重要的過程是逆向測繪技術(shù)。它能夠通過先進的光學三維測量儀器以及相關(guān)的三維軟件,采取非接觸式的測量方式,快速獲取物體表面精確的三維信息。相比傳統(tǒng)的物體信息獲取手段或技術(shù)(無論是繪畫、拍照或攝影,還是接觸式測量、點測量或線測量),三維測繪提供了一種更便捷、更完整、更精確的測量方式或信息獲取方式。完成三維測繪后,客戶可以使用各種計算機三維圖形軟件對獲取的三維數(shù)據(jù)進行再加工或運用。1.1建模的概念及軟件無論是常規(guī)的測繪設計成型、三維逆向成型,還是設計者通過豐富的經(jīng)驗設計產(chǎn)品的過程,都需要通過三維建模技術(shù)將產(chǎn)品展現(xiàn)出來。建模的思路通?？煞譃?自頂向下、逐層分解、逐步求精;自底向上、業(yè)務匯集、綜合集成。自頂向下需要設計者在一個裝配體中進行整體化模型的構(gòu)建,然后分部分地保存零部件的位置和名稱,在一個整體模型創(chuàng)建的過程中有效地將各個局部分割成個體。而自底向上則需要設計者首先有一個非常清晰的設計概念,然后對逐個零部件進行設計,再將零部件通過裝配匯總成一個完整的整體。在絕大多數(shù)三維實體建模的過程中,系統(tǒng)設計均是首先從二維草圖開始,繪制出二維草圖截面幾何圖形后,通過對草圖截面的不同操作生成三維實體。通過二維草圖和三維特征命令的相互交叉操作,構(gòu)建完整的零部件。1.1建模的概念及軟件一個產(chǎn)品往往由多個零件組合而成,裝配模塊用來建立零件間的相對位置關(guān)系,從而形成一個相對復雜的裝配體。零件間位置關(guān)系的確定主要通過配合關(guān)系實現(xiàn)。整體裝配完畢之后,需要進行零部件、模塊以及整體的工程圖設計。工程圖就是應用于實際生產(chǎn)制造過程中的重要技術(shù)文檔和指標。通過這樣的文檔,生產(chǎn)者和檢驗者能夠進行后續(xù)的制造流程,完成整個設備的制造。在建模過程中,設計者需要具備豐富的業(yè)務管理、系統(tǒng)工程和模型構(gòu)造方面的知識,綜合運用這些知識掌握系統(tǒng)的原始信息,借助合適的模型建造工具軟件,實現(xiàn)對模型的構(gòu)建。根據(jù)建模中采用的格式化或圖示化描述側(cè)重點的不同,建模可分為面向過程、面向數(shù)據(jù)、面向信息、面向決策和面向?qū)ο蟮慕?。深入了解建模的目的和系統(tǒng)模型的使用是非常重要的,有利于信息化管理者正確地確定建模思路,理解模型的科學化表達,也有利于科學地部署信息化重點項目。1.1建模的概念及軟件1.1.3建模常用軟件功能強大、易學易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks軟件的三大特點。SolidWorks軟件是目前國際上領(lǐng)先的、主流的三維CAD(計算機輔助設計,computer

aided

design)解決方案,能夠提供不同的設計方案,減少設計過程中的錯誤,以及提高產(chǎn)品質(zhì)量,操作簡單方便,易學易用。1.SolidWorks軟件1.1建模的概念及軟件SolidWorks軟件的界面設計非常人性化,如圖1-2所示。SolidWorks獨有的拖動功能讓用戶能在比較短的時間內(nèi)完成大型裝配設計。SolidWorks資源管理器是與Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器,用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks,設計者能在比較短的時間內(nèi)完成更多的工作,更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場。在目前市場上所見到的三維CAD解決方案中,設計過程最簡便、最方便的就是SolidWorks。在基于Windows平臺的三維CAD軟件中,SolidWorks是非常著名的品牌,是市場快速增長的領(lǐng)導者。圖1-2SolidWorks軟件界面1.1建模的概念及軟件NX軟件是西門子公司的拳頭產(chǎn)品,其界面如圖1-3所示。在NX軟件中,優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實體、線框和表面功能結(jié)合在一起,這一結(jié)合被實踐證明是強有力的,并被大多數(shù)CAD/CAM(計算機輔助制造,computer

aided

manufacturing)軟件廠商所采用。2.NX軟件圖1-3NX軟件界面1.1建模的概念及軟件NX是在二維繪圖、數(shù)控加工編程、曲面造型等功能的基礎上發(fā)展起來的軟件,是在二維和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一款靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設計思想足夠靈活地支持多種離散方案,因此,該軟件可對許多不同的應用進行再利用。NX的目標是用最新的數(shù)學技術(shù),即自適應局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計算,為復雜應用問題的求解提供靈活的、可再使用的軟件基礎。NX是UGSPLM新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng),可以通過過程變更驅(qū)動產(chǎn)品革新。NX建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗基礎之上,這些解決方案可以全面改善設計過程的效率,削減成本,縮短產(chǎn)品進入市場的時間。通過將注意力集中于跨越整個產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新,NX的成功已經(jīng)得到了充分的證實,其可以通過全范圍產(chǎn)品檢驗應用和過程自動化工具,把產(chǎn)品制造早期從概念到生產(chǎn)的過程集成到一個實現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。1631.1建模的概念及軟件PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)性及工程數(shù)據(jù)再利用等概念改變了機械CAD、CAE(計算機輔助工程,computer

aided

engineering)、CAM的傳統(tǒng)觀念,已成為當今世界機械CAD、CAE、CAM領(lǐng)域的新標準。利用該概念開發(fā)出來的Creo軟件能將從設計至生產(chǎn)的全過程集成在一起,讓所有的用戶同時進行同一產(chǎn)品的設計制造工作,即實現(xiàn)所謂的并行工程。3.Creo軟件1.1建模的概念及軟件Creo軟件的主要功能有:真正的全相關(guān)性,任何地方的修改都會自動反映到所有相關(guān)地方;具有真正管理并發(fā)進程、實現(xiàn)并行工程的能力;具有強大的裝配功能,能夠始終保持設計者的設計意圖;容易使用,可以極大地提高設計效率。Creo軟件界面簡潔,概念清晰,符合工程人員的設計思想與習慣,如圖1-4所示。整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上,具有完整而統(tǒng)一的模型。軟件建立在工作站上,系統(tǒng)獨立于硬件,便于移植。圖1-4Creo軟件界面1.1建模的概念及軟件CATIA是法國達索系統(tǒng)公司推出的CAD、CAE、CAM一體化軟件,居世界CAD、CAE、CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導地位,廣泛應用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子電器、消費品行業(yè)。它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設計與制造領(lǐng)域,其特有的DMU(電子樣機)模塊功能及混合建模技術(shù)極大地推動了企業(yè)競爭力和生產(chǎn)力的提高。CATIA提供方便的解決方案,能滿足工業(yè)領(lǐng)域中所有大、中、小型企業(yè)的需要,其應用從大型的波音747飛機、火箭發(fā)動機到化妝品的包裝盒,幾乎涵蓋所有的制造業(yè)。CATIA最初應用于航空航天領(lǐng)域,但其強大的功能已得到其他行業(yè)的認可,尤其是在歐洲汽車行業(yè),其已成為事實上的標準。波音飛機公司使用CATIA完成了整個波音777的電子裝配,這成為業(yè)界的一大奇跡,也確定了CATIA在CAD、CAE、CAM領(lǐng)域的地位。4.CATIA軟件1.1建模的概念及軟件CATIA圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務集成概念進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計,可為數(shù)字化企業(yè)建立一個針對產(chǎn)品開發(fā)全過程的工作環(huán)境。在這個環(huán)境中,CATIA可以對產(chǎn)品開發(fā)過程的各個方面進行仿真,并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。產(chǎn)品開發(fā)全過程包括概念設計、詳細設計、工程分析、成品定義和制造,乃至成品在整個生命周期中的使用和維護。圖1-5所示為CATIA軟件界面。圖1-5CATIA軟件界面1.1建模的概念及軟件上述的四款軟件之間的對比如表1-1所示。1.2建模軟件——SolidWorks1.2建模軟件——SolidWorks本書各項目中使用的軟件為SolidWorks軟件,本節(jié)將針對該軟件進行講解。1.2.1SolidWorks的主要模塊SolidWorks是一個大型軟件包,由多個功能模塊組成,每一個功能模塊都有自己獨立的功能。設計人員可以根據(jù)需要調(diào)用其中的某一個模塊進行設計,不同的功能模塊創(chuàng)建的文件有不同的文件擴展名。SolidWorks中的主要模塊有草圖繪制、零件設計、裝配、工程圖鈑金設計、模具設計、運動仿真等。下面就零件設計、裝配、運動仿真三個模塊做詳細介紹。1.2建模軟件——SolidWorks零件設計模塊用于創(chuàng)建和編輯三維實體模型。在大多數(shù)情況下,創(chuàng)建三維實體模型是使用SolidWorks進行產(chǎn)品設計和開發(fā)的主要目的,因此零件設計模塊也是參數(shù)化實體造型最基本和最核心的模塊。利用SolidWorks進行三維實體造型的過程,實際上就是使用零件設計模塊依次創(chuàng)建各種類型特征的過程。這些特征之間可以相互獨立,也可以相互存在一定的參考關(guān)系,如各特征之間存在父子關(guān)系等。在產(chǎn)品的設計過程中,特征之間的相互關(guān)系是不可避免的,設計時應盡量減少特征之間復雜的參考關(guān)系,這樣可以方便地對某一特征進行獨立的編輯和修改,而不會發(fā)生意想不到的設計錯誤。1.零件設計模塊1.2建模軟件——SolidWorks一個產(chǎn)品往往由多個零件組合而成,裝配模塊用來建立零件間的相對位置關(guān)系,從而形成復雜的裝配體。該模塊具有以下特點:提供了方便的部件定位方法,輕松設置部件間的位置關(guān)系;提供了十幾種配合方式,通過對部件添加多個配合,可以準確把部件裝配到位;提供了強大的爆炸圖工具,可以方便地生成裝配體的爆炸視圖。2.裝配模塊1.2建模軟件——SolidWorks在SolidWorks中,通過運動算例功能可以快速、簡潔地完成裝配體的仿真運動及動畫設計。運動算例可以模擬圖形的運動及裝配體中的部件直觀屬性,可以實現(xiàn)裝配體運動的模擬、物理模擬以及COSMOS

Motion,并生成基于Windows的AVI(音頻視頻交錯格式,audio

video

interleaved

format)視頻文件。裝配體運動模擬是通過添加電動機進行驅(qū)動來控制裝配體的運動的,或者決定裝配體在不同時間的外觀。通過設定鍵碼點,可以確定裝配體從一個位置運動到另一個位置所需的順序。3.運動仿真模塊1.2建模軟件——SolidWorks1.2.2SolidWorks建模的一般過程在絕大多數(shù)三維實體建模的過程中,SolidWorks系統(tǒng)首先從二維草圖開始繪制出二維草繪截面幾何圖形后,再通過對草圖截面的不同操作來生成三維實體。例如,將草繪截面沿法向拉伸一段距離即可生成拉伸實體特征,將草繪截面沿指定曲線做掃描運動即可生成掃描實體特征,將草圖截面沿指定的中心軸線旋轉(zhuǎn)即可生成旋轉(zhuǎn)實體特征。因此,按照對二維草繪截面的不同操作方式,SolidWorks創(chuàng)建三維實體特征的主要方法有拉伸實體特征、旋轉(zhuǎn)實體特征、掃描實體特征、混合實體特征等。SolidWorks系統(tǒng)可以在零件上創(chuàng)建多種特征,包括實體特征、曲面特征以及其他種類的具體應用特征等。SolidWorks零件建模的實質(zhì)是創(chuàng)建實體特征和一些用戶定義的特征。其中有些特征可以通過添加材料的方式創(chuàng)建,有些特征則可以通過去除材料的方式創(chuàng)建。1.2建模軟件——SolidWorks利用SolidWorks建模,首先要從整體上研究將要建模的零件,分析其特征組成,明確不同特征之間的關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系,確定零件特征的創(chuàng)建順序。在此基礎上再進行建模、添加工程特征等操作。SolidWorks建模的一般步驟如下。(1)建立或選取基準特征作為模型空間定位的基準:基準面、基準軸、基準坐標系等。建立每個實體特征時,都要利用基準特征作為參照。(2)建立基礎實體特征:拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合等。(3)建立工程特征:孔、倒角、肋、拔模等。(4)修改特征:陣列、復制等。(5)添加材質(zhì)和渲染處理。1.2建模軟件——SolidWorks1.2.3裝配SolidWorks的基本方法一個產(chǎn)品往往由多個零件組合(裝配)而成,裝配模塊用來建立零件間的相對位置關(guān)系,從而形成一個相對復雜的裝配體。零件間位置關(guān)系的確定主要通過添加配合實現(xiàn)。裝配設計一般有兩種基本方法:自底向上裝配和自頂向下裝配。如果首先設計好全部零件,然后將零件作為部件添加到裝配體中,則稱為自底向上裝配;如果首先設計好裝配體模型,然后在裝配體中組建模型,最后生成零件模型,則稱為自頂向下裝配。在產(chǎn)品的實際裝配設計過程中,并不只是使用一種裝配設計方法,更多情況下需要綜合運用這兩種設計方法,以發(fā)揮各自的優(yōu)點。在進行裝配設計時,首先要明確設計方法是采用自底向上還是自頂向下,這就要求對所設計的產(chǎn)品必須有全局性的認識;其次還要分清各種零件的裝配關(guān)系以及裝配過程中操作對象間的級別關(guān)系。1.2建模軟件——SolidWorks1.2.4SolidWorks的安裝步驟SolidWorks的安裝步驟如下。步驟1:將安裝光盤插入光驅(qū),運行目錄下的setup.exe文件。系統(tǒng)彈出“SolidWorks

2014

SP0安裝管理程序[X64

Edition]”窗口,選中“修改單機安裝(此計算機上)”單選按鈕,如圖1-6所示。圖1-6安裝步驟11.2建模軟件——SolidWorks步驟2:單擊“下一步”按鈕,進入“序列號”界面,如圖1-7所示。圖1-7安裝步驟21.2建模軟件——SolidWorks步驟3:依次在“序列號”界面、“系統(tǒng)檢查”界面、“產(chǎn)品選擇”界面中進行設置,完成后進入“摘要”界面,如圖1-8所示,單擊“現(xiàn)在修改”按鈕,系統(tǒng)開始安裝軟件。圖1-8安裝步驟31.2建模軟件——SolidWorks步驟4:安裝時系統(tǒng)會顯示安裝進度,如圖1-9所示。步驟5:安裝完成后,單擊“完成”按鈕。圖1-9安裝步驟41.2建模軟件——SolidWorks1.2.5SolidWorks的基本界面雙擊Windows桌面上SolidWorks的快捷方式圖標,進入軟件界面并打開一個模型文件,如圖1-10所示。SolidWorks基本界面包括菜單欄、特征管理器設計樹、工具欄、命令管理器、圖形區(qū)、任務窗格等區(qū)域。圖1-10SolidWorks基本界面1.2建模軟件——SolidWorks菜單欄包含在文件中創(chuàng)建、保存、修改模型,以及設置軟件環(huán)境等的菜單命令。圖1-11所示為“插入”菜單。1.菜單欄圖1-11“插入”菜單1.2建模軟件——SolidWorks位于SolidWorks窗口左側(cè)的特征管理器設計樹提供激活零件、裝配體或工程圖的大綱視圖,如圖1-12所示,它使得查看模型或裝配體的構(gòu)造情況以及工程圖中的不同圖紙和視圖變得更加容易。2.特征管理器設計樹圖1-12特征管理器設計樹1.2建模軟件——SolidWorks工具欄中包含大部分SolidWorks工具以及插件產(chǎn)品,用戶可以根據(jù)自身的實際需求進行工具欄的定制。工具欄默認狀態(tài)為關(guān)閉。3.工具欄圖1-13“拉伸凸臺/基體”按鈕命令管理器中集成了一系列工具欄,單擊位于命令管理器下方的選項卡標簽,就會顯示相應的工具欄。各工具欄中又集成了若干工具按鈕,如“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕(見圖1-13)。4.命令管理器1.2建模軟件——SolidWorks圖形區(qū)是SolidWorks各種模型圖像的顯示區(qū)域。5.圖形區(qū)任務窗格提供了訪問SolidWorks資源、可重用設計元素庫、可拖到工程圖圖紙上的視圖以及其他有用項目和信息的方法等。6.任務窗格1.2建模軟件——SolidWorks1.2.6SolidWorks基本參數(shù)設置單擊SolidWorks基本界面中的“選項”按鈕右側(cè)的下拉三角形,彈出對應下拉菜單,單擊

,可對軟件進行基本參數(shù)設置。也可以通過菜單欄設置SolidWorks的基本參數(shù),其具體設置過程如下。打開SolidWorks,執(zhí)行“工具”→“選項”命令,彈出“系統(tǒng)選項(S)-普通”對話框,其包含“系統(tǒng)選項”和“文檔屬性”兩個選項卡?！跋到y(tǒng)選項”選項卡如圖1-14所示。在該選項卡中設置的內(nèi)容都將脫離文件本身而保存在注冊表中,對系統(tǒng)選項的更改會影響當前和以后的文件,可以認為是對SolidWorks工作環(huán)境的設定。1.2建模軟件——SolidWorks圖1-14“系統(tǒng)選項”選項卡1.2建模軟件——SolidWorks“文檔屬性”選項卡如圖1-15所示,在該選項卡中設置的內(nèi)容僅應用于當前文件,修改后可以隨文件保存?！拔臋n屬性”選項卡中的內(nèi)容隨依據(jù)文件類型的不同而有所不同,有些選項僅對特定類型的文件可用。圖1-15“文檔屬性”選項卡1.2建模軟件——SolidWorks由于不同的文件可以有不同的文檔屬性,因此,用戶可以根據(jù)需要分別建立零件、裝配體和工程圖文件的模板,如圖1-16所示。圖1-16零件、裝配體和工程圖文件模板1.2建模軟件——SolidWorks打開SolidWorks,執(zhí)行“工具”→“插件”命令,彈出“插件”對話框,根據(jù)實際需求選中相應的復選框,即可調(diào)用相應的插件,如圖1-17所示。圖1-17插件設置1.3工業(yè)機器人焊接工作站1.3工業(yè)機器人焊接工作站1.3.1工業(yè)機器人焊接工作站的結(jié)構(gòu)隨著第一產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、自動化和標準化的加速,以及汽車國產(chǎn)化進程的加快,工業(yè)機器人焊接工作站的應用越來越廣泛,其已成為汽車生產(chǎn)的主要工作模式。工業(yè)機器人焊接工作站的結(jié)構(gòu)如圖1-18所示。工業(yè)機器人焊接工作站主要由機械、電氣和焊接三大部分組成,包括機器人、變位機、操作臺、工裝夾具等部件。圖1-18工業(yè)機器人焊接工作站的結(jié)構(gòu)1.3工業(yè)機器人焊接工作站1.3.2工業(yè)機器人焊接工作站的模塊在焊接工作站中,需要依據(jù)客戶和現(xiàn)場因素確定機器人的基本型號,然后根據(jù)焊接工序和客戶的焊接需求確定焊接范圍。在單焊接工作站中,機器人系統(tǒng)的I/O口通常是夠用的,不需要進行外部擴展;而當工作站中的焊機數(shù)量較多時,則會根據(jù)實際情況進行I/O口本地擴展或者使用外部PLC(可編程邏輯控制器,programmable

logic

controller)擴展。1.機器人1.3工業(yè)機器人焊接工作站進行系統(tǒng)工程設計時,機器人的設計是非常重要的環(huán)節(jié),本工作站中的機器人如圖1-19所示,從圖中可以清晰地看到機械手的外觀結(jié)構(gòu)。圖1-19機器人1.3工業(yè)機器人焊接工作站到目前為止,很多機器人公司都采用了N軸變位機(N=1,2,3,…),這相當于在機器人系統(tǒng)中增加了機器人的運動軸,如圖1-20所示。例如,汽車領(lǐng)域中的產(chǎn)品通常是多維度的,6軸機器人往往不能滿足焊接需求,通過機器人控制器讓機器人與變位機協(xié)調(diào)工作,則可以保證機器人在焊接過程中始終保持最佳的焊接姿態(tài)。在變位機的設計過程中,可逐步學習和了解變位機的基本構(gòu)成和構(gòu)造。2.變位機圖1-20變位機1.3工業(yè)機器人焊接工作站工裝夾具通常由氣缸和夾鉗等組成,如圖1-21所示。在工業(yè)自動化生產(chǎn)中,氣動夾具的應用更為廣泛,成本也相對更高。所有夾具都有一定的使用要求,如裝夾操作需要簡便易行,夾具的位置不能影響機器人焊接的姿態(tài)變化,夾具的關(guān)鍵定位部位應該采用耐磨防滑的高級材料,定位銷的空間位置要合理等。3.工裝夾具圖1-21工裝夾具1.3工業(yè)機器人焊接工作站機器人的周邊設備主要包含安全圍欄、基座、操作臺等。(1)安全圍欄主要用于保障工作站周邊的安全問題。圍欄的安全門上通常會安裝安全開關(guān),將人和機器進行分離。(2)基座主要用于為機器人提供相應的高度,通常能夠和機器人分離,以方便運輸。(3)操作臺是為了卸載和安裝不同的工件夾具而提供的工作平臺。在操作臺上每組夾具都有對應的控制部分。操作臺面板上的按鈕一般采用雙手操作,以確保操作的安全性。一個完整的焊接工作站的建模通常是由機械工程師和電氣工程師共同完成的。本書將以工業(yè)機器人焊接工作站為例講述系統(tǒng)建模方法,使讀者能夠熟練掌握SolidWorks的使用方法,并對工業(yè)機器人焊接工作站有全面、系統(tǒng)的認識。4.周邊設備感謝觀看ENGINEERINGDRAWING項目二工業(yè)機器人關(guān)節(jié)模型設計ENGINEERINGDRAWING目錄2.1關(guān)節(jié)底座設計2.2電機外殼設計2.3電機轉(zhuǎn)子設計2.4電機端蓋設計2.5減速器設計2.6關(guān)節(jié)端蓋設計前言目前,市場上工業(yè)機器人多為6軸機器人,6軸機器人具有6個關(guān)節(jié),每個關(guān)節(jié)都能夠進行自由轉(zhuǎn)動,通過各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動配合,能夠?qū)崿F(xiàn)工具空間6個自由度的運動。關(guān)節(jié)主要由底座、端蓋、電機、減速器、軸、軸承等部分組成。本項目以工業(yè)機器人的部分關(guān)節(jié)模型為例,介紹關(guān)節(jié)模型的設計。2.1關(guān)節(jié)底座設計2.1關(guān)節(jié)底座設計2.1.1任務引入底座是機器人關(guān)節(jié)的基體,關(guān)節(jié)上其他零件都安裝在底座上。底座內(nèi)部有電機和減速器,能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動,是機器人關(guān)節(jié)上重要的支撐元件。圖2-1所示為機器人關(guān)節(jié)底座。圖2-1關(guān)節(jié)底座2.1關(guān)節(jié)底座設計2.1.2關(guān)節(jié)底座建模過程步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,進入零件建模界面,如圖2-2所示。將新建零件命名為“底座零件.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾,如圖2-3所示。1.新建零件文件圖2-2新建零件文件2.1關(guān)節(jié)底座設計圖2-3命名文件2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟2:打開“底座零件”文件,選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,如圖2-4所示。運用“曲線”工具欄中的“直線”和“圓”命令繪制底部平臺草圖,尺寸如圖2-5所示。2.創(chuàng)建底部平臺圖2-4新建草圖圖2-5底部平臺草圖尺寸2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟3:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕(見圖2-6),彈出“凸臺-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“8”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-7所示。圖2-7拉伸凸臺1圖2-6“拉伸凸臺/基體”命令2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟4:選擇“右視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,如圖2-8所示,繪制底座主體草圖1,尺寸如圖2-9所示。3.創(chuàng)建底座主體圖2-8繪制底座主體草圖12.1關(guān)節(jié)底座設計圖2-9底座主體草圖1尺寸2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟5:單擊“特征”工具欄中的“旋轉(zhuǎn)凸臺/基體”按鈕,如圖2-10所示,彈出“旋轉(zhuǎn)1”對話框,“旋轉(zhuǎn)軸”選擇右側(cè)長度為10mm的線,在“方向1”的下拉列表框中選擇“給定深度”選項,角度輸入“360”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-11所示。圖2-11旋轉(zhuǎn)凸臺圖2-10“旋轉(zhuǎn)凸臺/基體”命令2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟6:如圖2-12所示,選擇最底部平面為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制底坐主體草圖2,尺寸如圖2-13所示。圖2-12繪制底座主體草圖22.1關(guān)節(jié)底座設計圖2-13底坐主體草圖2尺寸2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟7:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸2”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“5”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-14所示。圖2-14拉伸凸臺22.1關(guān)節(jié)底座設計步驟8:選擇最上端表面為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,如圖2-15所示,繪制缺口草圖,尺寸如圖2-16所示。圖2-15繪制缺口草圖2.1關(guān)節(jié)底座設計圖2-16缺口草圖尺寸2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟9:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,如圖2-17所示,彈出“切除-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“1.5”,如圖2-18所示。圖2-18拉伸切除圖2-17“拉伸切除”命令2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟9:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,如圖2-17所示,彈出“切除-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“1.5”,如圖2-18所示。圖2-18拉伸切除圖2-17“拉伸切除”命令2.1關(guān)節(jié)底座設計單擊左上角的“√”確定,最后得到圖2-19所示的模型。圖2-19關(guān)節(jié)底座整體外觀2.1關(guān)節(jié)底座設計步驟10:單擊特征管理器設計樹右端的“DisplayManager”按鈕,右擊“color”,選擇“編輯外觀”選項,如圖2-20所示,進入顏色編輯器,如圖2-21所示。圖2-20選擇“編輯外觀”選項圖2-21顏色編輯器2.1關(guān)節(jié)底座設計選擇一種顏色,如黃色,單擊“確定”按鈕,完成底座建模,如圖2-22所示。步驟11:單擊“保存”按鈕,將該零件保存在指定文件夾。圖2-22關(guān)節(jié)底座最終建模2.2電機外殼設計2.2電機外殼設計2.2.1任務引入關(guān)節(jié)底座里面安裝有許多零件,其中比較重要的動力零件是電機,而電機外殼是電機的外部結(jié)構(gòu)。圖2-23所示為電機外殼。圖2-23電機外殼2.2電機外殼設計2.2.2電機外殼建模過程步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,如圖2-24所示,進入零件建模界面,將該零件命名為“電機外殼.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾,如圖2-25所示。1.新建零件文件圖2-24新建零件文件2.2電機外殼設計圖2-25命名文件2.2電機外殼設計步驟2:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,如圖2-26所示,運用“直線”和“圓”命令繪制電機外殼草圖1,尺寸如圖2-27所示。2.創(chuàng)建外部輪廓圖2-26新建草圖圖2-27繪制電機外殼草圖1尺寸2.2電機外殼設計步驟3:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“37”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-28所示。圖2-28拉伸凸臺12.2電機外殼設計步驟4:如圖2-29所示,選擇最頂端平面為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制電機外殼草圖2,尺寸如圖2-30所示。圖2-29繪制電機外殼草圖22.2電機外殼設計圖2-30電機外殼草圖2尺寸2.2電機外殼設計步驟5:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸2”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“5”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-31所示。圖2-31拉伸凸臺22.2電機外殼設計步驟6:如圖2-32所示,選擇頂部平面為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制電機外殼草圖3,盡寸如圖2-33所示。3.創(chuàng)建內(nèi)部輪廓圖2-32繪制電機外殼草圖3圖2-33電機外殼草圖3尺寸2.2電機外殼設計步驟7:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“8”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-34所示。圖2-34拉伸切除12.2電機外殼設計步驟8:如圖2-35所示,選擇上述切除平面的底面為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制電機外殼草圖4,尺寸如圖2-36所示。圖2-35繪制電機外殼草圖4圖2-36電機外殼草圖4尺寸2.2電機外殼設計步驟9:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸2”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“25”,如圖2-37所示。圖2-37拉伸切除22.2電機外殼設計單擊左上角的“√”確定,最后得到圖2-38所示的模型。圖2-38電機外殼整體外觀2.2電機外殼設計步驟10:單擊特征管理器設計樹右端的“DisplayManager”按鈕,右擊“color”,選擇“編輯外觀”選項,進入顏色編輯器,選擇一種顏色,如綠色,單擊“確定”按鈕,完成電機外殼建模,如圖2-39所示。步驟11:單擊“保存”按鈕,將該零件保存在指定文件夾。圖2-38電機外殼整體外觀2.3電機轉(zhuǎn)子設計2.3電機轉(zhuǎn)子設計2.3.1任務引入電機轉(zhuǎn)子安裝在電機外殼中,它形狀簡單,與外殼配合緊湊,是電機的動力部分,如圖2-40所示。圖2-40電機轉(zhuǎn)子2.3電機轉(zhuǎn)子設計2.3.2電機轉(zhuǎn)子建模過程步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,進入零件建模界面,將新建零件命名為“電機轉(zhuǎn)子.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾。1.新建零件文件2.3電機轉(zhuǎn)子設計步驟2:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,運用“圓”命令繪制電機轉(zhuǎn)子草圖1,尺寸如圖2-41所示。2.創(chuàng)建內(nèi)部輪廓圖2-41電機轉(zhuǎn)子草圖1尺寸2.3電機轉(zhuǎn)子設計步驟3:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“25”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-42所示。圖2-42拉伸凸臺12.3電機轉(zhuǎn)子設計步驟4:如圖2-43所示,選擇頂部平面為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制電機轉(zhuǎn)子草圖2,尺寸如圖2-44所示。圖2-43電機轉(zhuǎn)子繪制草圖2圖2-44電子轉(zhuǎn)子草圖2尺寸2.3電機轉(zhuǎn)子設計步驟5:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸2”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“10”,如圖2-45所示。圖2-45電子轉(zhuǎn)子拉伸凸臺22.3電機轉(zhuǎn)子設計單擊左上角的“√”確定,最后得到圖2-46所示的模型。圖2-46電機轉(zhuǎn)子整體外觀2.3電機轉(zhuǎn)子設計步驟6:單擊特征管理器設計樹右端的“DisplayManager”按鈕,右擊“color”,選擇“編輯外觀”選項,進入顏色編輯器,選擇一種顏色,如黃色,單擊“確定”按鈕,完成電機轉(zhuǎn)子建模,如圖2-47所示。步驟7:單擊“保存”按鈕,將該零件保存在指定文件夾。圖2-47電子轉(zhuǎn)子最終建模2.4電機端蓋設計2.4電機端蓋設計2.4.1任務引入電機端蓋安裝在電機外殼端部,形狀簡單,與外殼配合緊湊,是電機的密封部分,如圖2-48所示。圖2-48電機端蓋2.4電機端蓋設計2.4.2電機端蓋建模過程步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,進入零件建模界面,將新建零件命名為“電機端蓋.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾。1.新建零件文件2.4電機端蓋設計步驟2:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,運用“圓”“圓角”“直線”命令,繪制電機端蓋草圖,尺寸如圖2-49所示。2.創(chuàng)建外部輪廓圖2-49電機端蓋草圖尺寸2.4電機端蓋設計步驟3:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“8”,如圖2-50所示。圖2-50拉伸凸臺2.4電機端蓋設計單擊左上角的“√”確定,最后得到圖2-51所示的模型。圖2-51電機端蓋整體外觀2.4電機端蓋設計步驟4:單擊特征管理器設計樹右端的“DisplayManager”按鈕,右擊“color”,選擇“編輯外觀”選項,進入顏色編輯器,選擇一種顏色,單擊“確定”按鈕,完成電機端蓋建模,如圖2-52所示。步驟5:單擊“保存”按鈕,將該零件保存在指定文件夾。圖2-52電機端蓋最終建模2.5減速器設計2.5減速器設計2.5.1任務引入減速器安裝在電機輸出軸上,形狀簡單,具有降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩的作用,如圖2-53所示。圖2-53減速器2.5減速器設計2.5.2減速器建模過程步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,進入零件建模界面,將新建零件命名為“減速器.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾。1.新建零件文件2.5減速器設計步驟2:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,運用“圓”的命令繪制減速器草圖1,尺寸如圖2-54所示。2.創(chuàng)建外部輪廓圖2-54減速器草圖1尺寸2.5減速器設計步驟3:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“兩側(cè)對稱”選項,深度值輸入“9”,單擊左上角“√”確定,如圖2-55所示。圖2-55拉伸凸臺2.5減速器設計步驟4:如圖2-56所示,選擇頂部平面為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制減速器草圖2,尺寸如圖2-57所示。圖2-56繪制減速器草圖2圖2-57減速器草圖2尺寸2.5減速器設計步驟5:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“2”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-58所示。圖2-58拉伸切除凸臺2.5減速器設計步驟6:單擊“特征”工具欄中的“鏡向”按鈕,如圖2-59所示,彈出“鏡向1”對話框,在“鏡向面/基準面”下拉列表框中選擇“前視基準面”選項,在“要鏡向的特征”下拉列表框中選擇“切除-拉伸1”選項,如圖2-60所示。圖2-60鏡向特征圖2-59“鏡向”命令2.5減速器設計單擊左上角的“√”確定,最后得到圖2-61所示的模型。圖2-61減速器整體外觀2.5減速器設計圖2-62減速器最終建模步驟7:單擊特征管理器設計樹右端的“DisplayManager”按鈕,右擊“color”,選擇“編輯外觀”選項,進入顏色編輯器,選擇一種顏色,單擊“確定”按鈕,完成減速器建模,如圖2-62所示。步驟8:單擊“保存”按鈕,將該零件保存在指定文件夾。2.6關(guān)節(jié)端蓋設計2.6關(guān)節(jié)端蓋設計2.6.1任務引入關(guān)節(jié)端蓋是機器人關(guān)節(jié)的可拆卸的零件,關(guān)節(jié)端蓋把電機、減速器固定到關(guān)節(jié)外殼中,是關(guān)節(jié)的關(guān)鍵零部件。圖2-63所示為機器人關(guān)節(jié)端蓋。圖2-63機器人關(guān)節(jié)端蓋2.6關(guān)節(jié)端蓋設計2.6.2關(guān)節(jié)端蓋建模過程步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,進入零件建模界面,將新建零件命名為“關(guān)節(jié)端蓋.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾。1.新建零件文件2.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟2:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,運用“圓”命令繪制關(guān)節(jié)端蓋草圖1,尺寸如圖2-64所示。2.創(chuàng)建外部輪廓圖2-64關(guān)節(jié)端蓋草圖1尺寸2.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟3:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“兩側(cè)對稱”選項,深度值輸入“8”,單擊左上角“√”確定,如圖2-65所示。圖2-65拉伸凸臺12.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟4:如圖2-66所示,選擇頂部平面為草圖平面,單擊“草圖繪制”,繪制關(guān)節(jié)端蓋草圖2,尺寸如圖2-67所示。圖2-66繪制關(guān)節(jié)端蓋草圖22.6關(guān)節(jié)端蓋設計圖2-67關(guān)節(jié)端蓋草圖2尺寸2.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟5:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸1”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“2.5”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-68所示。圖2-68拉伸切除2.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟6:單擊“特征”工具欄中的“鏡向”按鈕,彈出“鏡向1”對話框,在“鏡向面/基準面”下拉列表框中選擇“前視基準面”選項,在“要鏡向的特征”下拉列表框中選擇“切除-拉伸1”選項,如圖2-69所示。圖2-69鏡向特征2.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟7:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制關(guān)節(jié)端蓋草圖3,尺寸如圖2-70所示。圖2-70關(guān)節(jié)端蓋草圖3尺寸2.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟8:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸2”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“兩側(cè)對稱”選項,深度值輸入“3”,單擊左上角的“√”確定,如圖2-71所示。圖2-71拉伸凸臺22.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟9:單擊“特征”工具欄中的“圓角”按鈕,如圖2-72所示,彈出“圓角1”對話框,在“圓角項目”選項區(qū)選擇需要倒圓角的邊線,“圓角參數(shù)”選項區(qū)的半徑值輸入“0.5”,如圖2-73所示。圖2-73圓角特征圖2-72“圓角”命令2.6關(guān)節(jié)端蓋設計單擊左上角的“√”確定,最后得到圖2-74所示的模型。圖2-74關(guān)節(jié)端蓋整體外觀2.6關(guān)節(jié)端蓋設計步驟10:單擊特征管理器設計樹右端的“DisplayManager”按鈕,右擊“color”,選擇“編輯外觀”選項,進入顏色編輯器,選擇一種顏色,單擊“確定”按鈕,完成關(guān)節(jié)端蓋建模,如圖2-75所示。步驟11:單擊“保存”按鈕,將該零件保存在指定文件夾。圖2-75關(guān)節(jié)端蓋最終建模感謝觀看ENGINEERINGDRAWING項目三工業(yè)機器人本體設計ENGINEERINGDRAWING目錄3.1基座零件設計3.2大臂零件設計3.3小臂零件設計3.4手腕零件設計前言目前通用的工業(yè)機器人機械結(jié)構(gòu)主要由基座、大臂、小臂、手腕等部分組成。它通常有6個自由度,即手腕的偏轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、俯仰以及大臂、小臂、基座的轉(zhuǎn)動,也可以根據(jù)需要增減自由度數(shù)量。3.1基座零件設計3.1基座零件設計3.1.1任務引入基座J1位于機器人底部,通過在基座固定板處安裝地腳螺釘實現(xiàn)機器人本體的定位,并通過J1軸的旋轉(zhuǎn)運動帶動機器人本體轉(zhuǎn)動。基座J1在工業(yè)機器人中的位置如圖3-1所示?；鵍2安裝于機器人底盤上方,一端與基座J1相連,另一端與大臂(J3)連接,用來帶動機器人實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動?；鵍2在工業(yè)機器人中的位置如圖3-2所示。圖3-1基座J1的位置圖3-2基座J2的位置3.1基座零件設計3.1.2基座J1建模過程步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,進入零件建模界面,將該零件命名為“基座J零件.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾。1.新建零件文件3.1基座零件設計步驟2:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制基座J1草圖1,尺寸如圖3-3所示。2.創(chuàng)建環(huán)形外輪廓圖3-3基座J1草圖1尺寸3.1基座零件設計步驟3:單擊“特征”工具欄中的“旋轉(zhuǎn)凸臺/基體”按鈕,彈出“旋轉(zhuǎn)”對話框,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,角度值輸入“360”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-4所示。圖3-4旋轉(zhuǎn)凸臺3.1基座零件設計步驟4:選擇“右視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制矩形草圖,尺寸如圖3-5所示。圖3-5矩形草圖尺寸3.1基座零件設計步驟5:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“180”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-6所示。圖3-6拉伸切除13.1基座零件設計步驟6:選擇上表面為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制直徑分別為316mm、310mm的兩個圓,尺寸如圖3-7所示。圖3-7在上表面上繪制圓的草圖尺寸3.1基座零件設計步驟7:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“3”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-8所示。圖3-8拉伸切除23.1基座零件設計步驟8:單擊“特征”工具欄中的“異型孔向?qū)А卑粹o,彈出“孔規(guī)格”對話框,在“類型”選項卡中,“孔類型”選擇“舊制孔”,如圖3-9所示。圖3-9孔類型3.1基座零件設計單擊左上角的“√”按鈕,孔位置如圖3-10所示。圖3-10圓孔位置3.1基座零件設計單擊“3D草圖3”,進行位置修改,單擊“編輯草圖”按鈕,將該圓孔設置在水平中心線上,距離圓心161.50mm,如圖3-11所示。圖3-11編輯圓孔位置3.1基座零件設計單擊“草圖5”,進行形狀修改,單擊“編輯草圖”按鈕,設置該圓孔直徑為1.57mm,深度為6mm,錐角為120°,如圖3-12所示。圖3-12編輯圓孔參數(shù)3.1基座零件設計步驟9:單擊“特征”工具欄的“線性陣列”組中的“圓周陣列”按鈕,彈出“陣列(圓周)3”對話框,在“方向1”選項區(qū)中選擇“邊線<1>”,選中“等間距”單選按鈕,角度值輸入“360”,份數(shù)值輸入“36”,如圖3-13所示。圖3-13圓周陣列3.1基座零件設計步驟10:選擇“上視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制一個半徑為250mm的圓弧后,使用“圓周陣列”陣列4個,然后單擊左上角的“√”確定,如圖3-14所示。3.創(chuàng)建底平面圖3-14在上視基準面上畫圓弧并進行圓周陣列3.1基座零件設計步驟11:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“6”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-15所示。圖3-15拉伸凸臺13.1基座零件設計步驟12:選擇模型底平面為草圖基準面,執(zhí)行“草圖繪制”→“轉(zhuǎn)換實體引用”命令,選擇圖中4個線條(高亮顯示弧線),然后單擊左上角的“√”確定,如圖3-16所示。圖3-16轉(zhuǎn)換實體引用3.1基座零件設計步驟13:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“10”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-17所示。圖3-17拉伸切除33.1基座零件設計步驟14:選擇底平面為草圖基準面,單擊“草圖繪制”按鈕,畫一個直徑為310

mm的圓,如圖3-18所示。圖3-18選擇底平面為基準面畫圓3.1基座零件設計步驟15:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“2”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-19所示。圖3-19拉伸切除43.1基座零件設計步驟16:單擊“特征”工具欄中的“圓角”按鈕,彈出“圓角”對話框,在“要圓角化的項目”選項區(qū)中選擇相應的邊線(高亮顯示曲線),在“圓角參數(shù)”選項區(qū)中,半徑值輸入“2”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-20所示。圖3-20圓角特征13.1基座零件設計步驟17:單擊“特征”工具欄中的“圓角”按鈕,彈出“圓角”對話框,在“要圓角化的項目”選項區(qū)中選擇相應的邊線(高亮顯示曲線),在“圓角參數(shù)”選項區(qū)中,半徑值輸入“20”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-21所示。圖3-21圓角特征23.1基座零件設計步驟18:選擇底平面為草圖基準面,單擊“草圖繪制”按鈕,畫一個直徑為17.50mm的圓,單擊“圓周草圖陣列”

按鈕,圓周陣列設為4個;再畫一個直徑為8mm的圓,圓周陣列設為2個,單擊左上角的“√”確定,如圖3-22所示。圖3-22繪制圓并進行圓周陣列13.1基座零件設計步驟19:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“12”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-23所示。圖3-23拉伸切除53.1基座零件設計步驟20:選擇底平面為草圖基準面,單擊“草圖繪制”按鈕,畫一個直徑為26mm的圓,與前面直徑為17.50mm的圓同心,圓周陣列設為4個,單擊左上角的“√”確定,如圖3-24所示。圖3-24繪制圓并進行圓周陣列23.1基座零件設計步驟21:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“等距”選項,距離值輸入“6”,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“10”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-25所示。圖3-25拉伸切除63.1基座零件設計步驟22:選擇“上視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制半徑為20mm與半徑為41mm的兩圓弧,兩圓弧相切且圓心共線(在一直線上)。然后使用“鏡向?qū)嶓w”命令

完成另一半草圖的繪制。最后單擊左上角的“√”確定,如圖3-26所示。4.創(chuàng)建內(nèi)腔曲體圖3-26繪制基座J1草圖23.1基座零件設計步驟23:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“92”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-27所示。圖3-27拉伸凸臺23.1基座零件設計步驟24:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,繪制基座J1草圖3,尺寸,如圖3-28所示。圖3-28基座J1草圖3尺寸3.1基座零件設計步驟25:單擊“特征”工具欄中的“旋轉(zhuǎn)切除”按鈕,彈出“切除-旋轉(zhuǎn)”對話框,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,角度值輸入“360”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-29所示。圖3-29旋轉(zhuǎn)切除3.1基座零件設計步驟26:單擊“特征”工具欄中的“圓角”按鈕,彈出“圓角”對話框,在“要圓角化的項目”選項區(qū)中選擇相應的邊線(高亮顯示曲線),在“圓角參數(shù)”選項區(qū)中,半徑值輸入“2”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-30所示。圖3-30圓角特征33.1基座零件設計步驟27:選擇“上視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,先畫一個12mm×90mm的矩形,再畫一個12mm×60mm的矩形,另一個同尺寸矩形用鏡向特征完成,單擊左上角的“√”確定,如圖3-31所示。5.創(chuàng)建內(nèi)腔固定板圖3-31繪制基座J1草圖43.1基座零件設計步驟28:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“4”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-32所示。圖3-32拉伸凸臺33.1基座零件設計步驟29:單擊“特征”工具欄中的“異型孔向?qū)А卑粹o,彈出“孔規(guī)格”對話框,在“類型”下拉列表框中選擇“螺釘間隙”選項;在“孔類型”

中選擇,標準為“ANSI

Metric”,單擊矩形特征上表面,確定幾個孔的位置,單擊左上角的“√”確定,如圖3-33所示。圖3-33異型孔設置3.1基座零件設計選擇“M3間隙孔2”選項,單擊“3D草圖3”修改位置。單擊“編輯草圖”按鈕,設置圓孔位置,4個圓孔位置尺寸如圖3-34所示。圖3-34編輯圓孔位置3.1基座零件設計步驟30:單擊“特征”工具欄中的“鏡向”按鈕,彈出“鏡向”對話框,在“選項”選項區(qū)中,“要鏡向的實體”為4個點(點1~點4),鏡向點為水平中心線,如圖3-35所示。單擊左上角的“√”確定,鏡向后的草圖如圖3-36所示。圖3-35鏡向草圖3.1基座零件設計圖3-36鏡向后的草圖3.1基座零件設計步驟31:單擊“編輯外觀”

按鈕,選擇一種顏色,單擊左上角的“√”確定,完成基座J1建模,如圖3-37所示。步驟32:單擊“保存”按鈕,將該零件保存在指定文件夾。圖3-37編輯基座J1外觀3.2大臂零件設計3.2大臂零件設計3.2.1任務引入大臂殼體是整根大臂裝配體的核心零件,大臂較小臂受力大,因此對相對強度要求較高。大臂的一端通過電機的輸出軸連接小臂,小臂可以繞大臂轉(zhuǎn)動;大臂的另一端連接基座,大臂可以繞基座旋轉(zhuǎn)。大臂(J3)在工業(yè)機器人中的位置如圖3-38所示。圖3-38大臂3.2大臂零件設計3.2.2大臂建模過程大臂的臂長主要由工業(yè)機器人的工作范圍及內(nèi)裝電機尺寸確定。在進行大臂殼體設計時,對軸孔的軸座壁進行加厚并增設隔板,可以提高其支承強度、剛度及穩(wěn)定性。在設計內(nèi)腔時,應根據(jù)內(nèi)腔需要按安裝零件的形狀、大小及方便安裝進行設計。為提高強度,可將連接兩端的外殼設計成內(nèi)凹弧形結(jié)構(gòu)。大臂殼體與其他零件通過連接孔固定或連接,因此需要設計連接孔。大臂殼體的兩端面均用蓋板固定,為保證受力均勻,同時不降低局部強度,采用了多個小螺孔固定。3.2大臂零件設計步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,進入零件建模界面,將該零件命名為“大臂.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾。1.新建零件文件3.2大臂零件設計步驟2:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,運用“直線”“點畫線”命令,繪制大臂殼體的對稱中心線(中心線通過默認原點);運用“圓弧”“圓心/起/終點畫弧”命令,繪制大臂殼體的兩端軸座輪廓,運用“圓弧”“3點圓弧”命令,繪制連接大臂殼體兩端軸座的中間連接圓弧輪廓;最后單擊“等距實體”按鈕,繪制圓弧環(huán),如圖3-39所示。2.創(chuàng)建外部輪廓圖3-39繪制大臂輪廓草圖3.2大臂零件設計步驟3:單擊“草圖”工具欄中的“智能尺寸”按鈕,彈出“等距實體”對話框,標注“R55”“R70”“R1500”等圓弧尺寸,在“參數(shù)”選項區(qū),深度值輸入“5”,如圖3-40所示。圖3-40標注圓弧尺寸3.2大臂零件設計步驟4:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“58”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-41所示。圖3-41拉伸凸臺13.2大臂零件設計步驟5:選擇“前視基準面”為草圖平面,單擊“草圖繪制”按鈕,運用“草圖”工具欄中的“直線”命令繪制豎直直線,運用“圓”命令繪制兩個同心圓。單擊“轉(zhuǎn)換實體引用”按鈕,彈出“轉(zhuǎn)換實體引用”對話框,選擇模型的外輪廓邊線,單擊左上角的“√”確定,如圖3-42所示。3.創(chuàng)建內(nèi)部軸承座輪廓圖3-42繪制轉(zhuǎn)換實體引用草圖3.2大臂零件設計步驟6:單擊“智能尺寸”按鈕

,彈出“智能尺寸”對話框,將豎直線距中心(默認原點)的距離設為34mm,兩同心圓直徑分別設為45mm、63mm;單擊“草圖”工具欄中的“剪裁實體”按鈕

,彈出“剪裁”對話框,選擇“強勁剪裁”

選項,將多余線條剪裁掉,單擊左上角的“√”確定,如圖3-43所示。圖3-43同心圓標注尺寸3.2大臂零件設計步驟7:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕

,彈出“凸臺-拉伸”對話框,軸座選擇“等距”,距離設為“1mm”,方向選擇“給定深度”,深度值為“10.00mm”,如圖3-44所示。圖3-44拉伸凸臺23.2大臂零件設計步驟8:選擇殼體另一端面作為繪制電機安裝機座草圖的基準面,單擊“草圖”工具欄中的“邊角矩形”按鈕,繪制矩形,標注相應尺寸55mm×12mm、定位尺寸50mm與40mm等;單擊“草圖”工具欄中的“邊角矩形”按鈕,繪制矩形,標注相應尺寸15mm×6mm、定位尺寸20mm及與上面矩形的一邊共線;單擊“草圖”工具欄中的“圓角”按鈕,繪制圓角R2.5mm,得到小臂殼體電機座截面草圖,如圖3-45所示。4.創(chuàng)建內(nèi)部電機座輪廓圖3-45電機座截面草圖3.2大臂零件設計步驟9:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,將電機座草圖進行拉伸,使其偏離草圖基面3.00mm,拉伸深度為20.00mm,如圖3-46所示。圖3-46拉伸凸臺33.2大臂零件設計電機座拉伸后的實體如圖3-47所示。圖3-47電機座拉伸后的實體3.2大臂零件設計步驟10:單擊“特征”工具欄中的“鏡向”按鈕,彈出“鏡向”對話框,在“鏡向面/基準面”下拉列表框中選擇“上視基準面”選項,在“要鏡向的特征”下拉列表框中選擇“凸臺-拉伸4”選項,如圖3-48所示。圖3-48鏡向特征3.2大臂零件設計鏡向后的電機座實體如圖3-49所示。圖3-49鏡向后的電機座3.2大臂零件設計步驟11:單擊“特征”工具欄中的“圓角”按鈕,彈出“圓角”對話框,對殼體進行圓角處理,“圓角參數(shù)”選項區(qū)的半徑值輸入“2”,如圖3-50所示。圖3-50圓角特征3.2大臂零件設計步驟12:單擊“特征”工具欄的“圓角”中的“倒角”按鈕,彈出“倒角”對話框,對殼體隔板處的軸座進行倒角處理,如圖3-51所示。圖3-51倒角特征3.2大臂零件設計步驟13:殼體電機座與電機安裝面(任意一面)有8個M4的螺孔,采用異型孔向?qū)卣鹘?應用特征陣列給兩個方向的螺孔建模;然后利用對稱性,將另外的4個螺孔鏡向到另一側(cè),鏡向前先要作輔助基準面,以其作為鏡向的對稱平面,完成8個M4螺孔的建模。異型孔向?qū)У目椎念愋团c位置設置如圖3-52所示。5.連接螺孔創(chuàng)建圖3-52異型孔的類型和位置13.2大臂零件設計步驟14:螺孔兩個方向的線性陣列,如圖3-53所示。圖3-53連接螺孔線性陣列3.2大臂零件設計步驟15:插入輔助基準平面,在“第一參考”選項區(qū)選擇“右視基準面”,在距離“右視基準面”77.5mm處創(chuàng)建新的基準面,如圖3-54所示。圖3-54建立輔助基準面3.2大臂零件設計步驟16:實體鏡向設置,如圖3-55所示。圖3-55實體鏡向設置3.2大臂零件設計步驟17:殼體兩側(cè)面與兩蓋板平面(任意一面)有26個M3的螺孔,采用異型孔向?qū)Ы?方法同前。異型孔類型和位置設置如圖3-56所示。圖3-56異型孔類型和位置設置23.2大臂零件設計步驟18:將已做好的M3螺孔進行圓周陣列,由于真實零件只有五個孔,所以跳過6、7、8孔的設置,如圖3-57所示。圖3-57M3螺孔圓周陣列3.2大臂零件設計步驟19:另一端的做法與步驟18相同,將圓周螺孔進行9等分,得到部分圓周螺孔圓周陣列的設置,如圖3-58所示。圖3-58大臂殼體側(cè)邊螺孔陣列3.2大臂零件設計步驟20:利用“對稱性”“鏡向”特征把8個螺孔鏡向到另一側(cè),如圖3-59所示。圖3-59螺孔鏡向特征3.2大臂零件設計步驟21:對內(nèi)外非加工表面賦予不同顏色,使機械加工表面呈現(xiàn)金屬感,如圖3-60所示。6.潤色裝飾圖3-60潤色處理3.2大臂零件設計渲染后的大臂零件效果如圖3-61所示。單擊左上角的“√”確定,完成大臂殼體零件建模。步驟22:單擊“保存”按鈕,將該零件保存在指定文件夾。圖3-59螺孔鏡向特征3.3小臂零件設計3.3小臂零件設計3.3.1任務引入小臂(J4)一端連接手腕(J6),手腕繞小臂一端的軸轉(zhuǎn)動;小臂的另一端連接大臂(J3),小臂的另一端繞大臂轉(zhuǎn)動。小臂既屬于叉架類零件(因為小臂的兩端安裝著傳動軸,兩軸間便是臂膀),也屬于箱體類零件,在小臂型腔中間安裝著電機、減速機等。小臂(J4)在工業(yè)機器人中的位置如圖3-62所示。圖3-62小臂3.3小臂零件設計3.3.2小臂建模過程在進行小臂設計時,對軸孔的軸座壁進行了加厚并增設了凸臺,在靠近大臂端處設置了加強筋以提高支承強度、剛度及穩(wěn)定性。在內(nèi)腔設計時,根據(jù)內(nèi)腔需要安裝零件的形狀、大小及安裝方便進行設計,為提高強度連接,兩軸座的外殼設計成內(nèi)凹弧形結(jié)構(gòu)。小臂殼體與其他零件固定時需要設計連接孔,通過連接孔固定或連接。在設計不同型號及不同功能的機器人時,小臂結(jié)構(gòu)的形式會略有不同。小臂建模的具體步驟如下。3.3小臂零件設計步驟1:執(zhí)行“新建”→“零件”→“確定”命令,進入零件建模界面,將新建零件命名為“小臂.SLDPRT”,單擊“保存”按鈕,保存文件到指定文件夾。1.新建零件文件3.3小臂零件設計步驟2:選擇“前視基準面”作為草圖繪制平面,單擊“草圖”工具欄的“直線”組中的“點畫線”按鈕,繪制小臂殼體的對稱中心線(中心線通過默認原點)。單擊“草圖”工具欄的“圓弧”組中的“圓心起點/終點畫弧”按鈕,繪制小臂殼體的兩端軸座輪廓及中間連接圓弧輪廓,如圖3-63所示。2.創(chuàng)建外部輪廓圖3-63小臂殼體草圖輪廓3.3小臂零件設計步驟3:單擊“草圖”工具欄中的“智能尺寸”按鈕,對圓弧尺寸進行標注,定義草圖各尺寸,如圖3-64所示。圖3-64標注圓弧尺寸3.3小臂零件設計步驟4:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框中選擇“草圖基準面”選項,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,深度值輸入“48”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-65所示。圖3-65拉伸凸臺3.3小臂零件設計拉伸后的實體如圖3-66所示。圖3-66拉伸后得到的實體3.3小臂零件設計步驟5:單擊“特征”工具欄中的“抽殼”按鈕,彈出“抽殼1”對話框,參數(shù)之厚度設為“5.00mm”,如圖3-67所示,單擊“確定”按鈕,完成小臂殼體的內(nèi)腔創(chuàng)建,如圖3-68所示。3.創(chuàng)建內(nèi)部輪廓圖3-67抽殼圖3-68小臂殼體內(nèi)腔3.3小臂零件設計步驟6:選擇殼體底面作為繪制小臂安裝機座草圖的基準面,單擊“草圖”工具欄中的“中心矩形”按鈕,標注相應尺寸58mm、26.80mm、24mm、12mm等。單擊“草圖”工具欄中的“圓角”按鈕,繪制圓角R2.5mm,完成小臂安裝機座截面草圖,如圖3-69所示。4.創(chuàng)建底面特征圖3-69小臂安裝機座截面草圖3.3小臂零件設計步驟7:單擊“特征”工具欄中的“鏡向”按鈕,將草圖鏡向到另一側(cè),如圖3-70所示。圖3-70鏡向3.3小臂零件設計步驟8:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,將電機座草圖進行拉伸,拉伸深度為17mm,如圖3-71所示。圖3-71拉伸凸臺13.3小臂零件設計步驟9:選擇殼體內(nèi)側(cè)底面作為繪制手腕端軸座草圖的基準面,單擊“草圖”工具欄中的“圓”按鈕,標注相應尺寸?56mm,得到手腕端軸座截面的部分草圖,如圖3-72所示。圖3-72手腕端軸座截面的部分草圖3.3小臂零件設計步驟10:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,在“從”下拉列表框選擇“等距”選項,距離輸入“7”,在“方向1”下拉列表框中選擇“給定深度”,深度值輸入“9”,如圖3-73所示。圖3-73拉伸凸臺23.3小臂零件設計步驟11:選擇殼體外側(cè)底面作為繪制小臂端軸座草圖的基準面,單擊“草圖”工具欄中的“圓”按鈕,標注相應尺寸?56mm,得到小臂端軸座截面的部分草圖,如圖3-74所示。圖3-74小臂端軸座截面的部分草圖3.3小臂零件設計步驟12:單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕,彈出“凸臺-拉伸”對話框,將小臂端軸座草圖進行拉伸,拉伸時注意凸臺并非在殼體外側(cè)底面開始拉伸,而是需要從偏離草圖繪制平面2.00mm處開始拉伸,拉伸深度為22.00mm,如圖3-75所示。圖3-75拉伸凸臺33.3小臂零件設計步驟13:選擇殼體與蓋板安裝面作為繪制所有安裝孔(蓋板安裝孔、電機固定安裝孔及兩端軸座安裝孔等)及兩端軸孔草圖的基準面,單擊“草圖”工具欄中的“圓”按鈕,繪制一系列的圓,標注相應尺寸分別為?1.6mm、?2mm、?2.4mm、?4.5mm,兩軸座孔尺寸分別為?44mm和?40mm,得到小臂殼體加工孔前的草圖,如圖3-76所示。圖3-76小臂殼體加工孔前的草圖3.3小臂零件設計步驟14:單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸”對話框,將小臂殼體上的孔分別進行拉伸切除,先切除殼體與蓋板的連接孔,給定深度值輸入“15”,對10個孔進行同樣操作,如圖3-77所示。圖3-77拉伸切除13.3小臂零件設計步驟15:單擊特征管理器設計樹中的“拉伸切除”按鈕激活草圖,將小臂殼體上的電機固定孔進行拉伸切除,單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕,彈出“切除-拉伸”對話框,給定深度輸入“35”,單擊左上角的“√”確定,如圖3-78所示。圖3-78拉伸切除23.3小臂零件設計步驟16: