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服务手臂关节结构设计说明书1、引言本文档旨在提供服务手臂关节结构设计的详细说明，包括各个关节的设计原理、材料选择、力学分析等内容。
通过本文档，设计人员可以了解手臂关节结构的设计流程，并根据具体需求进行相应的设计和优化。
2、整体设计概述2.1 设计目标本手臂关节结构的设计目标是实现灵活、精确的运动控制，能够承受特定的载荷和工作环境下的各种力矩和力的作用。
2.2 总体结构该手臂关节由多个关节组成，每个关节都包括电机、减速器、传感器和连杆等部件。
整体结构采用模块化设计，方便维护和替换。
3、关节设计3.1 关节类型选择根据实际需求和应用场景，选择合适的关节类型，常见的类型包括旋转关节、平移关节、万向关节等。
3.2 关节传动副设计根据关节类型选择合适的传动副，常见的传动方式包括齿轮传动、链传动、带传动等。
在选择传动副时，要考虑力矩传递效率、精度要求和工作寿命等因素。
3.3 关节驱动方法选择根据关节要求选择合适的驱动方法，常见的驱动方法有电动机驱动、液压驱动、气动驱动等。
在选择驱动方法时，要考虑工作环境、动态特性和成本等因素。
4、关节材料选择4.1 关节壳体材料关节壳体应具备一定的强度、刚性和耐腐蚀性能，常见的材料有铝合金、钢材等。
4.2 关节齿轮材料关节齿轮应具备高强度、耐磨性和低噪音等特性，常见的材料有硬质合金、工程塑料等。
4.3 关节轴材料关节轴应具备高强度和良好的刚性，常见的材料有钢材、合金材料等。
5、力学分析5.1 关节承载能力分析通过力学计算和有限元分析等手段，确定关节的承载能力，包括静态载荷和动态载荷。
5.2 关节传动效率分析通过力学计算和实验测量等手段，分析关节传动副的效率，以确保能够满足设计需求。
6、附件本文档附带以下附件：CAD图纸、关节零部件清单、力学计算结果等。
7、法律名词及注释7.1 专利权指对发明创造所享有的专有权利，包括专利权和申请人可以在国内、国际范围内对其发明创造行使的其他权利。
机械臂设计毕设计说明书机械臂设计毕设计说明书1.引言1.1 编写目的本文档旨在详细介绍机械臂的设计方案和技术细节，为毕业设计提供合理的指导和参考。
1.2 背景机械臂作为一种重要的工业自动化设备，广泛应用于物料搬运、装配等领域。
本设计致力于设计一款具有高稳定性和精确性的机械臂。
2.需求分析2.1 功能需求①物料搬运：机械臂需要能够准确地抓取、搬运和放置物体。
②精确定位：机械臂需要能够准确定位到指定位置，并完成相应的动作。
③安全性：机械臂需要具备安全性能，保证在工作过程中不会对人员和设备造成伤害。
2.2 技术需求①控制系统：机械臂需要配备稳定可靠的控制系统，以实现运动和动作的控制。
②传感器：机械臂需要搭载合适的传感器，以获取环境信息和实时反馈数据。
③动力系统：机械臂需要具备足够的动力，以保证其能够承担物料搬运等任务。
④结构设计：机械臂需要进行合理的结构设计，以实现稳定性和精确性的要求。
⑤软件开发：机械臂需要有相应的软件支持，以实现控制和功能调试。
3.设计方案3.1 机械结构设计①关节设计：根据机械臂的功能需求和工作负荷，设计合适的关节结构。
②传动设计：选择适当的传动装置，确保机械臂的高效和稳定运作。
③结构材料选择：根据机械臂的工作环境和负荷，选择合适的结构材料。
3.2 控制系统设计①控制器选择：根据机械臂的功能需求和预算限制，选择合适的控制器。
②控制算法：设计合适的控制算法，实现机械臂的运动和动作控制。
③通讯接口：设计合适的通讯接口，与其他设备或系统进行数据传输。
3.3 传感器选择与配置①位置传感器：选择合适的位置传感器，实现机械臂的准确定位。
②力传感器：选择合适的力传感器，实现机械臂的力控制和物料搬运。
③视觉传感器：选择合适的视觉传感器，实现机械臂的感知和视觉导航。
3.4 动力系统设计①驱动器选择：选择合适的驱动器，提供足够的动力输出。
②电源系统设计：设计合适的电源系统，为机械臂提供稳定的电力供应。
大学00学院本科生毕业论文（设计）题目左臂壳体加工毕业设计学院000000000专业班级0000学生姓名0000指导教师0000撰写日期：2014年00月00日中文摘要零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。
因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。
左臂壳体零件的主要加工表面为孔和外圆表面。
外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。
孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。
对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。
本次设计的连接套，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗车、半精车、精车和钻孔、铰丝等工序加工。
在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。
对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。
但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。
关键词：工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差A BSTRCTIs the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jig's design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links.Sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing method's choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This design's cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee hole's precision and the surface quality and so on five working procedure processingsWhen the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error.目录第一章零件的分析 (1)1.1左臂壳体的作用 (1)1.2左臂壳体的主要工艺分析 (1)第二章左臂壳体工艺规程设计 (2)2.1确定毛坯尺寸和毛坯图 (2)2.2基准选择 (2)2.2.1粗基准的选择 (2)2.2.2精基准的选择 (2)2.3表面加工方法的选择 (2)2.4制定工艺路线 (3)2.5工艺方案的比较与分析 (5)2.6加工余量和工序尺寸 (5)2.7各种机床与刀具选择 (7)2.8确定切削用量和基本工时 (7)2.8.1加工条件 (7)2.8.2计算切削用量 (8)2.9计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介 (21)第三章夹具设计 (22)1零件专用夹具的设计 (22)1.1 机床夹具介绍 (22)1.2 现代夹具的发展发向 (23)1.３机床夹具的定位及夹紧 (25)1.4 机床夹具在机械加工中的作用 (28)1.5工件的装夹方式 (29)1.6 基准及其分类 (30)1.7 工件的定位 (31)1.8 常见定位方式及定位元件 (32)1.9工件的夹紧 (33)2问题的提出 (36)3车床夹具设计 (37)3.1定位基准的选择 (37)3.2 定位误差分析 (37)3.3 夹具设计及操作的简要说明 (37)3.4 夹具零件 (37)第四章结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)第一章零件的分析1.1左臂壳体的作用左臂壳体：主要用来联接齿轮变速箱和旋耕机刀架支臂及链条传动箱，共同组成旋耕机支架。
机电工程学院毕业设计说明书设计题目: 订书机组件——护柄压手壳体注塑模具设计学生姓名： XX学号： XXXX专业班级：模具设计与制造0602班指导教师： XXX2009 年6月 10 日目录1 塑料的工艺性设计 (2)1.1 注塑模工艺 (2)1.2 化学和物理特征 (2)1.3 塑件的尺寸与公差 (3)2注射成型机的选择 (4)3 型腔布局与分型面设计 (5)3.1 型腔数目的确定 (5)3.2 型腔的布局 (5)3.3 分型面的设计 (5)4 浇注系统设计 (6)4.1 主流道设计 (6)4.2 主流道衬套的固定 (7)4.3 分流道的设计 (8)4.4 浇口的设计 (10)5 成型零件的设计 (12)5.1 成型零件的结构设计 (13)5.1.1 凹模结构设计 (13)5.1.2型芯结构设计 (14)5.2 成型零件工作尺寸计算 (15)5.2.1 外型尺寸 (16)5.2.2 内腔尺寸 (17)6 合模导向机构设计 (18)6.1 导柱结构 (19)6.2 导套结构 (20)7 脱模机构的设计 (20)7.1 脱模机构的设计的总体原则 (20)7.2 推杆设计 (21)7.2.1 推杆的形状 (21)7.2.2 推杆的位置与布局 (21)7.3 斜推抽芯机构的设计 (22)7.4 开模行程与推出机构的校核 (22)设计总结 (23)参考文献 (24)1 塑料的工艺性设计1.1 注塑模工艺干燥处理：无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时熔化温度：220~275℃，注意不要超过275℃。
模具温度：50-60度，建议使用50℃。
结晶程度主要由模具温度决定。
注射压力：可大到1800bar。
注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。
如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。
流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。
![[设计]机械制造左臂壳体](https://uimg.taocdn.com/ba3641cc964bcf84b8d57b55.webp)
[设计]机械制造左臂壳体目录一、零件的工工艺分析及生产类型的确定 (2)1.零件的作用 (2)2.零件的生产类型 (2)确定毛坯尺寸,设计毛坯图………………………………………23. 选择毛坯,二、选择加工方法，制定工艺路线 (2)1、定位基准的选择 (2)2、零件表面加工方法的选择 (3)3、制定工艺路线 (3)三、工序设计 (3)1、选择加工设备与工艺装备 (3)2、选用刀具 (3)3、选用量具 (4)四、确定切削用量及基本时间 (4)五、心得体会 (10)六、参考文献 (10)一、零件的工工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用左臂壳体:主要用来联接齿轮变速箱和旋耕机刀架支臂及链条传动箱，共同组成旋耕机支架。
2、零件的生产类型依设计题目知:Q=3000台/年，n=2件/台;结合生产实际，备品率α和废品率β分别取为10%和1%。
带入公式得该零件的生产纲领N=3000×2×(1+10%)×(1+1%)=6666件/年零件是轻型零件，根据《机械制造技术基础课程设计指南》表2-1可知生产类型为大批生产。
3、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图(1)该零件材料为灰铸铁，批量生产，零件的轮廓尺寸复杂，采用铸造成形。
(2)确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差。
项目 F R Q Φ52孔公差等级 10 10 10 10 加工面基本72 80 16 52 尺寸铸件尺寸公3(2 3(2 2(2 2(8 差机械余量等F F F F级RMA 1 1 0(5 0(5 毛坯基本尺75(6 83(6 18(1 49(6 寸二、选择加工方法，制定工艺路线1、定位基准的选择工件的外圆锥面为粗基准，Φ80外圆一面为精基准2、零件表面加工方法的选择(1) Φ72外圆面公差等级为IT8,表面粗造度为6.3，粗车,半精车。
(2) 图中所注M面公差等级为IT10，表面粗造度为25，粗铣，半精铣。
(3) 图中所注G面，未注公差等级，表面粗造度为25，粗铣，半精铣。
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：设计“左臂壳体”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计者：班级学号：指导教师：江南大学2010年7月8日江南大学机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计“左臂壳体”零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具内容：1.被加工零件零件图 1张2.毛坯图 1张3.机械加工工艺过程综合卡片 1张（机械加工工序卡片 1套）4.夹具设计装配图 1张5.主要零件图 1张6.课程设计说明书 1份原始资料：零件图样，Q=4000台/年，n=1件/台,每日一班班级学号：学生：指导老师：系（教研室）主任：2010年7月8日序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
这次设计使我们能综和运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
由于能力所限，经验不足，设计中还有很多不足之处，希望各位老师多加指教。
一． 零件的工艺分析及生产类型确定1．零件的作用题目所给的零件是左臂壳体，是压缩机等有关机械的一个重要零件，对中间部分加工要求低，对两端的加工精度要求比较高，尤其是左右端面有端面跳动要求，80φ及72φ的孔加工精度要求高，径向跳动有要求，右端80φ和52φ有同轴度要求，端面及外圆还有粗糙度要求，加工有困难。
2.零件工艺分析通过对该零件的重新绘制，知道原图样的视图基本正确，完整尺寸，公差及技术要求齐全。
但左右两端的加工精度较高。
要进行精加工才能达到要求。
该零件属于轴类回转体零件，它的中间部分是直接铸造出来的，无需加工。
精加工可以保证跳动及粗糙度要求，在车床上一次装夹同时车80φ外圆及镗52φ内孔可以保证同轴度要求，左右两组134φ⨯的孔在钻床上用钻套加工保证位置度，049.0013.098++F φ和049.0013.098++F φ的孔，精度要求高，需要钻加工后铰，位置可以采用专用钻套来保证。
四轴机械臂设计说明书四轴机械臂设计说明书一、引言机械臂作为工业自动化领域的重要组成部分，在生产制造、装配、搬运等环节中发挥着重要作用。
本设计说明书旨在介绍一种四轴机械臂的设计方案，提供一个生动、全面、有指导意义的设计参考。
二、机械结构设计1. 机械臂结构：本设计采用四轴结构，包括垂直旋转基座、水平旋转基座、伸缩臂和末端执行器。
垂直旋转基座和水平旋转基座通过关节连接，伸缩臂通过滑动导轨实现伸缩。
末端执行器根据不同需求可以选择夹具、吸盘等形式。
2. 驱动机构：本设计选用步进电机作为驱动源。
垂直旋转基座和水平旋转基座分别由两台步进电机驱动，伸缩臂采用导轨驱动方式。
电机控制器可通过电脑或者PLC进行控制，实现机械臂的自动化操作。
三、传感器和控制系统设计1. 位置传感器：为了实现机械臂的准确定位和运动控制，本设计在关节连接处安装光电编码器，通过检测脉冲数来计算位置和角度信息。
同时，在末端执行器处安装力传感器，用于测量夹持物体的力度。
2. 控制系统：本设计采用开源控制软件和硬件平台，例如ROS（机器人操作系统）和Arduino等。
通过编程实现机械臂的运动规划、轨迹控制、碰撞检测等功能。
四、安全性设计1. 电气安全：在设计中，遵循相关电气安全标准，合理选用电气元件和电缆。
同时，设置过载保护和短路保护装置，确保机械臂的电气安全性。
2. 机械安全：机械臂的各个部件应具备足够的强度和刚度，以承受工作过程中的负载。
在设计中，应考虑防护罩、紧急停止按钮和限位装置等安全措施，保证操作人员的安全。
五、应用场景示例1. 生产制造：机械臂能够替代人工完成重复性高、危险性大的工作任务，提高生产效率和质量。
例如，可以用于零件的搬运、组装和焊接等作业。
2. 医疗护理：机械臂在医疗领域能够承担繁琐重复的工作，例如手术器械的传递、患者护理等。
通过精准的运动控制和传感器反馈，可实现高精度操作。
六、结论通过本设计说明书的介绍，我们可以了解到一种四轴机械臂的设计方案，包括机械结构、传感器和控制系统设计，以及安全性设计和应用场景示例。
1绪论1.1引言机械制造技术是一个永恒的主题，是实现构想、概念、科学技术实物化的基础和手段，是国家经济和国防实力的体现，是实现国家现代化的关键。
现代机械制造技术是是各国研究和发展的方向，特别是在经济化全球化的今天，它更占有十分重要的地位。
[1]1.2机械制造工艺未来的发展1.多功能自动化设备将成为主导未来，单一功能的自动化设备将不能完全满足机械制造的要求，因此开发多功能的自动化系统和设备将成为研发人员的研究方向。
即在自动化生产系统的基础上，利用多种设备的组合，制造出有焊接、加工、铸造、锻造、热处理等一系列功能的自动化系统。
而这个多功能的自动化制造单元将成为建设自动化工厂的重要基石。
21世纪以来，自动化制造系统的发展已经成为了国内外研究的热点，单项技术的发展如:数控加工中心、工业机器人等，成为了系统集成化的基础，并使其得到加速发展[2]。
这一列趋势将指导自动化机械制造的发展方向，并实现建立完全的自动化工厂的未来。
2.成型精度向近无余量方向发展毛坯件和零件的成型是机械制造的首道工序，其成型一般有五种方法：铸造、锻造、冲压、扎材下料、焊接。
随着精密成型工艺技术是发展，零件的成形时的形状尺寸精度正从近成形向净成形，即近无加工余量成型方向发展。
毛坯和零件的区别越来越小，有的毛坯件成形后，已经接近或达到零件的最终形状和尺寸要求，少量加工后即可装配使用。
能做到的主要方法有以下几种：精铸、精锻、精冲、精密焊接和切割、低温挤压[3]。
例如在汽车生产过程中，“智能焊接系统”及“精密冲压系统”已经用于生产之中了[4]。
3.激光技术将成为未来机械制造工艺的重要手段激光技术的发展已经在很多的行业中得到了应用，在机械制造领域激光技术将成为未来机械制造工艺的重要技术手段，因为激光技术的稳定性和准确性是无与伦比的。
尤其是随着大功率激光器及辅助设备的发展，将使得激光技术日益完善，而且降低了其使用的成本，所以未来激光技术将会与自动化控制技术更加紧密的结合，广泛应用于机械制造工艺中，并且更加成熟可靠。
题目：左臂壳体的机械加工工艺及夹具设计一、夹具设计的任务和目的夹具设计是机械制造技术基础课程的一个重要实践环节，它要求学生会全面地综合运用本课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计。
1.1设计任务本次设计是对连杆盖￠12孔加工的钻床夹具设计。
1.2设计目的①让学生能够熟练的运用机械制造工艺学的基本知识理论和夹具设计原理，培养学生分析和解决问题的能力。
②通过实践让学生学会理论联系实际，能够独立自主的解决机械加工中遇到的问题。
二、零件分析2.1零件的材料与结构分析零件的材料为QT450-10，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在外圆加工和孔的加工。
根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1.根据零件的总体加工特性，左端￠115和右端￠95的端面为整个机械加工过程中主要的基准面，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来。
2.左端￠72和右端￠80的端面没有技术要求，粗加工即可，而左端￠72和右端￠80的外圆要求其径向跳动为0.04-0.06之间，为了保证其径向跳动符合技术要求，先粗车左端￠72的外圆，再粗车右端￠80的外圆，然后精车左端￠72外圆，再精车右端￠80的外圆，为了保证￠52孔和￠80的外圆同轴度偏差不超过0.025，精车￠80外圆后，直接粗、精￠52孔就可以保证了。
精车左端￠72的外圆要求其表面粗糙杜为6.3，其尺寸精度等级为8级，右端￠80的外圆要求其表面粗糙度为3.2，其尺寸精度等级为7级，因此此道工序中外圆和孔的加工是一个难点，需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。
3.由于右端￠8的孔要求以￠80的中心轴线和￠95的端面作为基准进行定位，且其所要求的表面粗糙度为3.2，尺寸精度等级为9级，因此钻孔后需要进行扩孔才能达到技术要求，需要选择适当的加工方法达到此孔加工的技术要求。
钻4*￠13孔时，需要以￠95的端面和￠8的作为基准进行定位，因此需要先加工￠8的孔，才能保证其技术要求，由于4*￠13孔的表面粗糙度要求为25，故一般加工即可达到其技术要求。
题目: 通用机械臂机构设计目录1.绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 国内外研究现状和趋势 (1)1.3机械臂的组成 (2)1.4 设计目的 (3)1.5研究内容 (4)2.机械臂的总体设计方案 (4)2.1 机械臂总体结构的类型 (4)2.2机械臂主要部件及其运动 (5)2.3驱动机构选择 (6)2.4机械臂技术参数 (6)3.机械臂手部计算 (7)3.1手部设计基本要求 (7)3.2典型手部结构 (7)3.3机械臂手爪的设计计算 (7)4.腕部的设计计算 (12)4.1腕部设计基本要求 (12)4.2腕部结构 (13)4.3腕部的设计计算 (13)5.臂部设计以及有关计算 (17)5.1臂部设计的基本要求 (18)5.2手臂的典型机构及其选择 (19)6机座设计 (24)结论 (24)参考文献 (25)1.绪论1.1 选题背景机械臂是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械臂的发展，使得机械臂能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械臂能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。
机械臂越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
目前，机械臂已发展成为柔性制造系统FMS 和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。
把机床设备和机械臂共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。
当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。
而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械臂的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
机械臂设计制作报告范本1.引言1.1 概述概述部分：机械臂是一种用于执行各种任务的自动化装置，其设计和制作不仅需要考虑到力学结构和控制系统的设计，还需要考虑到适用于不同场景和任务的灵活性和可靠性。
本报告将介绍机械臂的设计和制作过程，从设计需求到最终的制作过程，通过详细的介绍和分析，展现出一个完整的设计制作过程，以期能够对机械臂设计和制作感兴趣的读者有所帮助。
1.2文章结构文章结构部分内容如下：文章结构部分旨在介绍本文的整体结构和各个部分的内容安排。
本报告共分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将对机械臂设计制作的概述进行说明，同时介绍文章的结构和目的。
接着，正文部分将详细阐述设计需求、设计方案和制作过程，包括各个环节的具体细节和步骤。
最后，在结论部分，将对本次机械臂设计制作的成果和经验进行总结，并展望未来可能的发展方向和改进空间。
整个文章结构清晰明了，内容丰富全面，希望能够为读者提供有益的参考和指导。
1.3 目的本报告的目的是对机械臂的设计与制作过程进行系统性的总结和归纳，为未来的机械臂设计与制作提供参考和借鉴。
通过对设计需求、设计方案、制作过程的详细描述和分析，希望能够总结出一套科学、实用的设计制作方法，为机械臂的研究与应用提供可行性的参考，促进机械臂领域的进步与发展。
同时，通过对成果总结、经验总结和展望未来的讨论，可以为相关领域的研究人员提供借鉴和启示，促进行业内的交流和合作，推动机械臂技术的不断创新和提升。
2.正文2.1 设计需求设计需求部分的内容应该包括对机械臂的任务需求和技术需求的详细描述。
任务需求包括机械臂需要完成的具体任务，比如物料搬运、装配操作等；技术需求包括对机械臂的性能参数和技术指标的要求，比如工作载荷、工作范围、精度等。
同时还需要考虑设计需求的实际应用场景和环境，比如是否需要防尘防水功能，是否需要考虑安全性等方面的需求。
在设计需求部分还应该详细说明机械臂的使用对象和使用场景，为后续的设计方案和制作过程提供清晰的指导。
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：设计“左臂壳体”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计者：班级学号：指导教师：2010年7月8日序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
这次设计使我们能综和运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
由于能力所限，经验不足，设计中还有很多不足之处，希望各位老师多加指教。
一． 零件的工艺分析及生产类型确定1．零件的作用题目所给的零件是左臂壳体，是压缩机等有关机械的一个重要零件，对中间部分加工要求低，对两端的加工精度要求比较高，尤其是左右端面有端面跳动要求，80φ及72φ的孔加工精度要求高，径向跳动有要求，右端80φ和52φ有同轴度要求，端面及外圆还有粗糙度要求，加工有困难。
2.零件工艺分析通过对该零件的重新绘制，知道原图样的视图基本正确，完整尺寸，公差及技术要求齐全。
但左右两端的加工精度较高。
要进行精加工才能达到要求。
该零件属于轴类回转体零件，它的中间部分是直接铸造出来的，无需加工。
精加工可以保证跳动及粗糙度要求，在车床上一次装夹同时车80φ外圆及镗52φ内孔可以保证同轴度要求，左右两组134φ⨯的孔在钻床上用钻套加工保证位置度，049.0013.098++F φ和049.0013.098++F φ的孔，精度要求高，需要钻加工后铰，位置可以采用专用钻套来保证。
3.零件的生产类型依设计题目知：Q =4000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率α和废品率β分别取10%和1%。
代入公式N=Qn(1+α)(1+β)得该零件生产纲领N=4000⨯1⨯（1+10%）⨯（1+1%）=4444件/年生产类型为中批生产。
课程设计说明书设计题目“CA10B 前刹车调整臂外壳”零件的机械加工工艺及工艺装备设计内容： 1. 零件图1张2. 零件毛坯图1张3. 机械加工工艺过程综合卡片4张4. 工艺装备（夹具）设计装配图1张5. 课程设计说明书1份学生姓名沈泽华班级学号1102070220指导教师黄长礼2010 年 1 月11 日目录序言 (2)一、零件分析 (3)1）零件的用途介绍2）零件的工艺分析二、工艺规程设计 (4)1）确定毛坯制造形式2）毛坯制造的技术要求3）确定毛坯尺寸公差和加工余量4）基准的选择5）拟定工艺路线............ ............ ............ ............ ............ .. (6)6）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定............ ............ (10)7）确定切削用量及基本工时............ ............ ............ ............ .. (14)三、前刹车调整臂外壳专用钻床夹具设计............ .. (21)1）夹具任务设计2）确定夹具的结构方案3）确定夹紧机构4）画装配图5）确定夹具装配图上的标准尺寸及技术要求参考文献 (24)序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大部分大学基础和专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。
它要求我们学生全面地综合地运用本课程及其有关先前修的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计，机床夹具设计和刀具、量具的正确运用。
具体应该在以下方面得到锻炼。
1、熟悉运用机械制造技术课程中的基本理论以及在学习中学到的实践知识，正确解决一个零件的工艺系统的设计以及在加工中的定位、夹紧、工艺路线安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。
2、提高结构设计能力。
学生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。
左臂壳体零件课题背景和意义
1．选题的背景
研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。
现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。
然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具:另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~ 20%左右。
2．选题意义
对夹具创新设计的研究，对国内机械制造有着重要意义:
(1)保证加工精度
采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。
(2)提高生产率、降低成本
助工时:用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量:可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。
另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。
(3)扩大机床的工艺范围
使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。
例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。
(4)减轻工人的劳动强度。
本人大三，刚做完课设，左臂壳体夹具设计，有需要的加QQ 541773072专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
有老师分配的任务，我被要求设计工序X ：钻4-Φ13孔及Φ8孔的夹具设计，选用机床：Z3040摇臂钻床1、问题提出本夹具主要用来钻4-Φ13孔及Φ8孔，生产批量：中大比量，4-Φ13孔与基准Q 、F 、D 的位置度为Φ0.5M ，粗糙度Ra25，这些设计夹具时都要考虑在内。
2 定位基准的选择以加工后的Φ8孔、Φ72的外圆面、和Φ115的端面作为定位基准进行定位。
3定位元件的设计本工序选用的定位基准为一孔、一平面、一外圆面定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一削边销、一套筒。
因此进行定位元件的设计主要是对一面一孔的套筒和削边销进行设计。
4切削力和夹紧力的计算1、由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。
由《切削手册》得： 钻削力 6.08.026HB Df F = 式（5-2）钻削力矩 6.08.09.110HB f D T = 式（5-3）式中：10.5D mm = ()()max max min 1118718714917433HB HB HB HB =--=--= 10.20f mm r -=⋅代入公式（5-2）和（5-3）得∴0.80.62610.50.201741664F N =⨯⨯⨯=1.90.80.61010.50.2017446379T N mm =⨯⨯⨯=⋅2、夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由()F K f f N '=+21其中f 为夹紧面上的摩擦系数，取25.021==f fF=z P +G G 为工件自重 N f f F N 4.355121=+'=∴夹紧螺钉： 公称直径d=20mm ，材料45钢 性能级数为6.8级MPa B 1006⨯=σ MPa Bs 480108=⨯=σσ螺钉疲劳极限：MPa B 19260032.032.01=⨯==-σσ 极限应力幅：MPa k k k m a 76.511lim ==-σεσσμ许用应力幅：[][]MPa S a a a 3.17lim==σσ螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 [][]s sστ=[s]=3.5~4 取[s]=4得 []MPa 120=τ []τπ≤=⨯8.2242cHd F 满足要求 []σπ≤=⨯⨯MPa d Nc1543.12经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，5:定位误差分析(1)移动时基准位移误差y j ⋅∆y j ⋅∆min 111X D d +∆+∆=（式5-5）式中： 1d ∆ ———— 套筒孔的最大偏差1D ∆ ———— 套筒孔的最小偏差1min ∆ ————套筒孔与工件Φ80h7外圆最小配合间隙代入（式5-5）得： y j ⋅∆min 111X D d +∆+∆==0.019+0-0.015=0.004（mm ）(2) 转角误差 LX D d X D d tg 2min 222min 111+∆+∆++∆+∆=∆θ （式5-6）式中： 1d ∆ ———— 套筒孔的最大偏差1D ∆ ———— 套筒孔的最小偏差1min ∆ ———— 套筒孔孔与定位销最小配合间隙2d ∆ ———— 削边销孔的最大偏差2D ∆ ———— 削边销孔的最小偏差2min X ———— 削边销定位孔与定位销最小配合间隙 其中：)2(2min 1min 2X X Lg Lx -+=δδ 则代入（式5-6）得：0000622.047201.00015.0015.00019.0t =⨯-++-+=∆g 则： 0.00006219θ=︒3.6夹具设计及简要操作说明本工件采用套筒定位，通过套筒和工件的过盈配合来固定工件，通过一削边销防止工件转动，这们工件被完全定位。
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：设计“左臂壳体”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计者：班级学号：指导教师：江南大学2010年7月8日江南大学机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计“左臂壳体”零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具内容：1.被加工零件零件图 1张2.毛坯图 1张3.机械加工工艺过程综合卡片 1张（机械加工工序卡片 1套）4.夹具设计装配图 1张5.主要零件图 1张6.课程设计说明书 1份原始资料：零件图样，Q=4000台/年，n=1件/台,每日一班班级学号：学生：指导老师：系（教研室）主任：2010年7月8日序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
这次设计使我们能综和运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
由于能力所限，经验不足，设计中还有很多不足之处，希望各位老师多加指教。
一． 零件的工艺分析及生产类型确定1．零件的作用题目所给的零件是左臂壳体，是压缩机等有关机械的一个重要零件，对中间部分加工要求低，对两端的加工精度要求比较高，尤其是左右端面有端面跳动要求，80φ及72φ的孔加工精度要求高，径向跳动有要求，右端80φ和52φ有同轴度要求，端面及外圆还有粗糙度要求，加工有困难。
2.零件工艺分析通过对该零件的重新绘制，知道原图样的视图基本正确，完整尺寸，公差及技术要求齐全。
但左右两端的加工精度较高。
要进行精加工才能达到要求。
该零件属于轴类回转体零件，它的中间部分是直接铸造出来的，无需加工。
精加工可以保证跳动及粗糙度要求，在车床上一次装夹同时车80φ外圆及镗52φ内孔可以保证同轴度要求，左右两组134φ⨯的孔在钻床上用钻套加工保证位置度，049.0013.098++F φ和049.0013.098++F φ的孔，精度要求高，需要钻加工后铰，位置可以采用专用钻套来保证。
3.零件的生产类型依设计题目知：Q=4000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率α和废品率β分别取10%和1%。
代入公式N=Qn(1+α)(1+β)得该零件生产纲领 N=4000⨯1⨯（1+10%）⨯（1+1%）=4444件/年生产类型为中批生产。
零件图二．选择毛坯及热处理、确定毛坯尺寸、设计毛坯图1）选择毛坯及毛坯热处理由于零件的材料为HT200，并且零件结构相对较为复杂，因此采用铸造。
从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。
毛坯的热处理：灰铸铁（HT200）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。
可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工。
2）确定机械加工余量、毛坯尺寸由《铸件尺寸公差与机械加工余量（摘自GB/T 6414-1999）》确定：1．求最大轮廓尺寸由零件图计算轮廓尺寸，长243mm ，宽115mm ，高155mm ，故最大轮廓尺寸为243mm 。
2．选取公差等级IT查表得，铸造方法按金属型铸造、铸件材料按灰铸铁，得公差IT 范围8-10级，取为9级。
3．求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸及铸件公差等级IT ，查表得，公差相对基本尺寸对称分布。
4．求机械加工余量等级查表得，铸造方法按机械造型、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围D-F 级，取为E 级。
5．求RAM对所有加工表面取同一数值，查表得，最大轮廓尺寸为243mm ，机械加工等级为E 级，得RAM 为1.4mm 。
6．求毛坯尺寸80φ外圆及72φ外圆台阶较小宜不铸出。
两组mm 134φ-，mm N 88φ孔，mm F 98φ孔铰小，铸成实心。
mm 04.001.052++φ的孔属内腔加工，得R=F-2RAM-CT/2=52-2.8-2.8/2=47.8mm 为了铸造简单，与45φ的孔铸成一样大小，故取直径为45φmm.长度方向为了铸造方便，不再铸造台阶，故长度方向取为243mm. 3）确定毛坯尺寸综上所述，确定毛坯尺寸见表1-1表1-1 左臂壳体毛坯（铸件）尺寸4）设计毛坯图毛坯图三．选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准的选择本零件是带孔的柱状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”φ孔和右端面为精基准。
的原则。
具体而言，即选80以左端面作为粗基准。
2．零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆，内孔，端面，钻孔等，材料为HT200。
以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下：（1）80φmm 外圆面，公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra6.3um ，径向跳动公差为0.04mm,需要粗车，半精车，精车。
（2）52φmm 的内孔，公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra6.3um ，需要粗镗，半精镗，精镗。
（3）右端面的表面粗糙度为Ra6.3um ，端面跳动公差为0.05mm ，需要粗车，半精车，精车。
（4）72φmm 外圆面，公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra6.3um ，径向跳动公差为0.04mm ，需要粗车，半精车，精车。
（5）左端面的表面粗糙度为Ra6.3um ，端面跳动公差为0.05mm ，需要粗车，半精车，精车。
（6）左右1mm 的台阶，未注尺寸公差，公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra25um ，粗车即可。
（7）两组134φ⨯的孔，未注尺寸公差，公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra25um ，钻即可。
（8）003.0025.088--N φ的孔公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra3.2um ，049.0013.088++F φ的孔公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra3.2um ，需要钻，铰。
3．制订工艺路线工序1：粗车80φmm 外圆面，右端面，左边1mm 台阶，倒角，粗镗52φmm 的内孔 工序2：粗车72φmm 外圆面，左端面，右边1mm 台阶，倒角工序3：半精车80φmm 外圆面，右端面， 倒角，半精镗52φmm 的内孔，精车80φmm外圆面，右端面， 倒角，精镗52φmm 的内孔工序4：半精车72φmm 外圆面，右端面， 倒角，精车72φmm 外圆面，右端面， 倒角工序5：钻右端134φ⨯的孔，049.0013.098++F φ的孔，铰049.0013.098++F φ的孔 工序6：钻左端134φ⨯的孔，003.0025.088--N φ的孔，铰003.0025.088--N φ的孔工序7：去毛刺 工序8：终检四．工序设计一）选择加工设备与工艺装备1． 选择机床 根据不同的工序选择机床（1）工序1，2，3，4，5，6是粗车，半精车和精车，选用卧式车床能满足要求。
选用CA6140即可。
（2）工序1，3，4中的粗镗，半精镗和精镗，由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。
（3）工序7，8加工孔，可采用专用的钻套和夹具在摇臂钻床上加工，故选Z3025摇臂钻床。
2．选择夹具本零件车及钻等工序需要专用夹具。
3．选择刀具 根据不同的工序选择刀具。
（1）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。
加工铸铁零件采用YG 类硬质合金，粗加工用YG8，半精加工用YG3，精加工用YG3X 。
为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀。
（2）134φ⨯的孔选用13φ莫氏锥柄麻花钻（GB/T1438.1—1996），一次钻出，049.0013.098++F φ，003.0025.088--N φ的孔先用7φ莫氏锥柄麻花钻（GB/T1438.1—1996）钻出，再用8φ的锥柄机用铰刀铰孔。
（GB/T1133—1984） 4．选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。
根据零件表面的精度要求、尺寸和形状的特点，参考本书有关资料，选择如下。
外圆采用测量读数值为0.01mm 的千分尺、槽和凸块的测量采用读书值为0.02的游标卡尺进行测量。
孔径采用50～100mm 的内径千分尺即可（机械制造技术基础课程设计 主编 尹成湖 P161 表4.46）。
二）确定工序尺寸1．参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-59和参考文献[15]《互换性与技术测量》表1-8，可以查得：003.080-φ外圆：粗车的精度等级：12=IT ，表面粗糙度um Ra 15=，尺寸偏差是mm 3.0 半精车的精度等级：10=IT ，表面粗糙度um Ra 5.2=，尺寸偏差是mm 12.0 精车的精度等级：7=IT ，表面粗糙度um Ra 6.1=，尺寸偏差是mm 03.004.001.052++φ内孔：粗镗的精度等级：12=IT ，表面粗糙度um Ra 15=，尺寸偏差是mm 3.0 半精镗的精度等级：10=IT ，表面粗糙度um Ra 5.2=，尺寸偏差是mm 12.0 精镗的精度等级：7=IT ，表面粗糙度um Ra 6.1=，尺寸偏差是mm 03.0 右端面：粗车的精度等级：12=IT ，表面粗糙度um Ra 15=，尺寸偏差是mm 46.0 半精车的精度等级：10=IT ，表面粗糙度um Ra 5.2=，尺寸偏差是mm 185.0 精车的精度等级：7=IT ，表面粗糙度um Ra 6.1=，尺寸偏差是mm 046.0)(98049.0013.0++F φ的孔:五、确定切削用量及基本时间（1）切削用量的确定 工序7的切削用量的确定 切削用量包括背吃刀量pa 、进给量f 和切削速度v 。
确定顺序是先确定p a、f ，再确定v 。
1．半精加工003.080-φ 外圆：1）确定背吃刀量 pa ，半精车双边余量为2，显然pa 为单边余量，mma p 1=2）确定进给量f ，查表5-116，在刀杠尺寸为mm mm 2516⨯，粗糙度Ra3.2时，半精车40.0~25.0=f 取3.0=f3）选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量为8.0~6.0取为0.7，转位车刀耐用度min 30=T 。
4）确定切削速度v 根据表5-121 铸件硬度在219~200，mma p 8.1≤，42.0≤f ，切削速度min /114m v =。
切削速度的修正系数为8.0=sv k ，0.1=tv k ，81.0=Tv k κ，21.1=Tv k ，85.0=Mv k ，0.1=v k κ，故，min /98.750.185.021.181.00.18.0114m v =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=min /5.2911000r dv n ==π 按CA6140车床的转速（表5-56），选择min /320r n =，则实际切削速度min /4.83m v =2．精加工003.080-φ外圆：1）确定背吃刀量p a ，精车双边余量为1.1，显然p a 为单边余量，mm a p 55.0= 2）确定进给量f ，查表5-116，在刀杠尺寸为mm mm 4530⨯，粗糙度Ra1.6时，精车35.0~20.0=f 取25.0=f3）选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量为8.0~6.0取为0.7，转位车刀耐用度min 30=T 。
