文档介绍:兰州理工大学
硕士学位论文
步进内置式深孔加工机器人结构设计与动态特性研究
姓名:王玮
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:龚俊
20100501
摘要随着现代制造业的高速发展,深孑庸ぜ际跤勺畛醯墓拦ひ狄丫傅阶备制造业的各个领域。深孔加工不是浅孔加募虻パ映ぃ浼庸つ讯雀撸ぷ传统的深孔加工方法优点的基础上,该深孔加工机器人还具有加工深度大、体积本文对深孔加工机器人的机械本体结构和步进原理进行了设计和研究,并得出了具体的设计方案。在疎软件中运用三维建模技术建立了三维实体模型,对采用虚拟装配技术完成了整机的虚拟装配,并利用抡嫒砑曰魅私了运动学仿真,对模型进行了运动性能测试,证明设计方案能够实现机器人在管为了保证加工过程的正常进行,验证机器人机械结构设计的合理性和加工的应用大型商用软件甇机器人整体结构和主轴部件进行有限元分析计算。通过对结构的模态分析,得到了前阶固有频率与振型,实验结果为避免在其共振频率附近工作提供了参数依据;通过对结构的动力响应分析,得到了本体结构承受随时间变化的切削力作用下的频率响应情况,从而得到机构在工作时的最大位移和动刚度,为检验结构的合理性提供了理论依据。在分析结果的基础上,提出了提高深孔加工机器人稳定性的基本途径,为进一步改进机器人本体结构提供依据,从而使整机的动态性能得到提高。量大,是机械加工中的关键工序。本课题针对深孔加工中超长管件难于加工的现象,设计出一种对大直径深孔管件内孔进行加工的设备,该设备就是将镗头置于深孔内进行加工的步进内置式深孑籦せ魅恕8蒙睿海疞せ魅瞬坏ǹ捎糜诙管件内壁进行切削加工,而且可以进行管件内壁的除锈或除垢等工作。在继承了小,搬运方便等优点。模型进行了质量、间隙和干涉检测,验证总体结构设计的正确性与合理性。同时件内的行走和切削加工,满足技术要求。建立的实体模型为以后的系统动态分析打下基础。稳定性,提高管件的加工精度,在实体模型建立的基础上,采用有限元分析方法,关键词:深ぃ换魅耍籄;动力学兰州理工大学硕七学位论文
步进内置式深孔加机器人结构设计与动态特性研究疎.,琩.,瑃,甌,.,、.瑃,.琧瑅.,瑅,瑄,瓸,籦琲瓸Ⅱ
兰州理笱妒垦宦畚籄;;Ⅱ
插图索引图无缝钢管与离心铸造钢管⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图方案流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图机器人结构示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图轮式管道机器人⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图螺旋轮式管道机器人⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图履带式管道机器人⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图机器人运动原理简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图进给系统装配部件简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图传动轴结构简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图支撑足液压部分简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图机器人机身模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图机器人机身侧视模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图传动轴的三维实体模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图主轴结构简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图支撑足结构简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图机器人三维实体模型总装配图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图特性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图羁罪凼芰ν肌图羁椎毒吡ρP汀图羁准庸せ魅说男槟庋P汀图С抛阍赮轴上的位移曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图С抛阍诓煌沽ο碌奈灰魄摺图鄹嗽赮轴上的振动曲线曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图缁>厍摺图动态特性分析流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图主轴与机身结合部简化模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图机器人本体机构网格划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图本体机构第渍裥汀步进内置式深孑庸せ魅私峁股杓朴攵匦匝芯图鄹嗽赯轴上的振动曲线曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
图本体机构第渍裥汀图本体机构第渍裥汀图本体机构第渍裥汀图本体机构第渍裥汀图咎寤沟阶振型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图咎寤沟阶振型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图咎寤沟阶振型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图咎寤沟渍裥汀图咎寤咕断蛄κ┘咏诘鉞、方向位移响应曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯图主轴实体简化模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图弹簧阻尼分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯