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机械工程系 机械设计制造及自动化专业 论文答辩 工业机械手设计 液压原理及传动设计 学生： 指导老师： 目录 引言 第一章 机械手设计要求分析 第二章 液压系统设计 第三章 集成块的设计 第四章 液压集成块 引言 工业机器人一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，如汽车制造、摩托车制造、舰船制造、某些家电产品（电视机、电冰箱、洗衣机）、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等作业的机器人。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动 ， 而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置 ， 既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力 ，又有机器可长时间持续工作 、 精确度高 、抗恶劣环境的能力 ， 从某种意义上说它也是机器的进化过程产物 ， 它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备 ，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备 。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。 第一章 机械手设计要求分析 上下料用机械手能在不同高度与不连续的工作台之间实现机械零件的重复取放，代替人工劳动，减轻了人工劳动强度，提高了自动化水平和劳动生产率，保证了产品和工人的质量与安全。 上下料用机械手采用圆柱坐标的结构形式，主要的组成部分有：升降机构，回转机构，手臂伸缩结构等，在这三中机构中采用液压驱动传动方式，能保证机械手的整体结构的紧凑性，运动平稳以及可以方便的实现无级调速。 如图所示 ， 机械手在工作过程中需三种运动 ，其中手臂的伸缩和立柱的升降为两种直线运动 ，而手臂的回转为圆周运动 ， 所以采用圆柱坐标形式 。 其特点是 ， 结构简单 ， 手臂运动范围大 ，有较高的定位准确度 。 机械手在水平方向上的伸缩范围为至两个不同高度的工作台的距离，手臂伸缩总行程为 500臂回转的运动范围为 90度，立柱升降的垂直方向的距离为两工作台的高度差，总行程为 200第二章 液压系统设计 5 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 1） 1） 至位置 （ 2） ， 至位置 （ 1） 1） 2. 分析运动过程确定系统工况分析图 3. 拟订液压系统的工作原理图 1. 根据整个系统的工作完成步骤，选择合适的液压缸。伸缩运动和升降运动 选择单杆活塞液压缸，回转运动选择摆动液压缸，保证整个系统能够达到稳定的运动效果。 确定液压执行元件以后，根据设备的共组特点和工作要求确定对主要性能起决定性影响的主要回路，机械手液压系统主要有针对伸缩运动，升降运动和回转运动的三个主要运动回路。 液压回路的综合就是把选择的液压回路放在一起，进行归并整理，增加必要的液压元件和辅助回路，确定完整的液压传动系统。同时注意：少不必要的液压元件使用； 全，没有元件与机构之间的相互干涉问题的存在；少不必要的功耗的浪费； 综合以上的动作，原理以及元件，绘制液压系统原理图。下图为本机械手液压系统的工作原理图 机械手液压系统的主要液压元件选择包括：油箱 ， 滤油器 ， 油泵 ，溢流阀 ， 减压阀 ， 单向阀 ， 电磁换向阀 ，单向节流阀 ， 以及相应的电器开关等 ， 主要液压元件规格 如左表 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 第三章 集成块的设计 1 设计分析 2 根据具体的要求进行设计计算 3 下面为集成块的设计步骤 4 液压集成块的加工工艺 在整个液压系统中，由于整个系统由若干个液压阀有机组合在一起的，各个液压阀之间的连接方式主要有：管式连接，板式连接，集成式连接。集成式连接又可以分为集成块式连接，叠加阀式连接，插装锥阀式连接。 由于管式连接结构分散，尤其对于复杂的液压系统，占据空间很大，管路交错，接头较多，装卸维修困难，并且在接头处容易造成油液的泄露与空气的渗入，有时会产生噪音和震动 板式连接一般油管较多，而且易在两板之间形成间隙，出现漏油，串腔等问题。而集成块式连接是集成式连接中的一种，即借助于集成块把标准式的板式连接的液压元件连接起来，它是一种代替管路把元件连接起来的六面连接体，在连接体内根据各控制油路设计出 需要的油路通道 ， 液压阀装在集成块周围 。 集成块的上下面是块与块的结合面 ， 在结合面上加工有相同位置的压力油孔 P， 回油孔 T， 泄露油孔 L， 以及安装螺栓孔 。 集成块与装在周围的阀类元件之间组成一个集成块组 ， 可以完成一定典型回路的功能 。 将所有的集成块组叠加在一起 ， 就可以构成整个集成块式的液压传动接系统 。 在所有的集成块组的下面应该有底板结构，底板上有压力油孔 P，回油孔 T，泄露油孔 过底板来实现集成块组与油泵和油箱的连接，在所有的集成块组上面还应该有顶盖结构，在顶盖上可以安装压力表开关，以便于测量系统中各连接点或者某一油路的压力情况，这种集成方式的优点是它的机构紧凑，占地面积小，易于装卸和维修，并且具有标准化和系列化产品。以选用组合，因而被广泛用于各种中高压液压系统和各种中低压液压系统中，但是对于它的设计，工作量比较大，加工工艺复杂，不能任意修改等缺点。 2 根据具体要求进行设计计算 上下料用的机械手液压系统的集成块设计系统见集成块装配图，它包括地板块，升降机构控制集成块，回转机构控制集成块，伸缩机构控制集成块以及顶盖等五个集成块组成 。 下面针对整个系统中的伸缩缸液压控制回路集成块为例子，具体说明整个集成块的设计计算过程： 为了能满足整个循环的工作要求，则该回路共需四个液压元件，有相关手册查得它们的型号和规格，以及安装底板在安装这些元件时候应考虑的油孔的相对位置情况等 减压阀 型号： 通径： 10 连接底板标准： 外型尺寸：841 安装螺栓孔和油孔的相对位置如下 图 单向阀 型号： 通径： 10 外型尺寸：600 安装螺栓孔和油孔的相对位置如下 三位四通电磁换向阀 弹簧对中型 代号 O 型号： 34- 通径： 10 规格：流量 40 L/ 换向频率 60次 / 电压 20V 50 12V 24V 功耗 40W 42W 安装螺栓孔和油孔的相对位置如下： 单向节流阀 型号： L 板式连接 通径： 10 外型尺寸：1300 安装螺栓孔和油孔的相对位置如下 3 下面为集成块的设计步骤 液压元件样板，根据阀的油孔和外型尺寸确定液压集成块的外型尺寸，以及阀体在集成块某一面上所占的空间。 集成块上的公用通道 ， 即压力油孔 P， 回油孔 T， 泄露油孔 L， 以及四个安装孔 ， 压力油孔由液压泵流量决定 ， 本回路流量约为 30 L/取压力油孔的孔径为12 回油 孔 和泄 露 油孔 也 取孔 径 为12直接与液压元件连接的液压油孔由选定的液压元件规格确定 ， 由于所选液压阀的通径都为 10则统一取孔径为 12方便加工 。 而孔与孔之间的连接孔 （ 即工艺孔 ）也取 12， 并且要求用螺塞在集成块表面堵死 ，不允许堵孔用的螺塞对其他的液压元件和结合面有干涉作用 。 做好的液压元件样板在集成块各个视图上进行布局，有的液压元件需要连接板，则样板以连接板为准。 在布局时应该避免电磁换向阀两端的电磁铁与其他部分或元件想干涉 ，液压元件的布置应以在集成块上加工的孔最少为最佳 。 如图 5所示 ， 孔道相通的液压元件应该尽可能布置在同一水平面上 ， 或在直径 如图 5 a） 否则要钻中间油孔 （ 如图 5 b， c） ，不通油孔之间的最小壁厚 如图 5 d） 。 液压元件在水平上的孔道若与公共油孔相通 ，则应尽可能地布置在同一垂直位置或在直径 如图 5 a， b） ， 否则要钻中间孔道 （ 如图 6 c） ， 集成块前后与左右连接的孔道应相互垂直 ，不然也要 钻中间孔 道（ 如图 6 d） 。 设计专用集成块时，要注意其高度应该比装在其上的液压元件最大横向尺寸大，以避免上下集成块上的液压元件相互干涉，影响集成块组之间的紧固问题。 电磁换向阀布置在集成块的前面和后面 ， 先布置垂直位置 ， 后布置水平位置 ， 要避免电磁换向阀的固定螺孔与阀口通道 、 集成块固定螺孔相通 。 液压元件泄漏孔可考虑与回油孔合并 。水平位置孔道可分为三层进行布置 。 根据水平孔道布置的需要 ， 液压元件可以上下左右移动一段距离 ， 具体可参见图 6。 溢流阀的先导阀部分可伸出集成块外 ， 有的元件如单向阀 ， 可以横向布置 。 机械工程系 机械设计制造及自动化专业 论文答辩 工业机械手设计 液压原理及传动设计 学生：李刚 指导老师：丁兰英 目录 引言 第一章 机械手设计要求分析 第二章 液压系统设计 第三章 集成块的设计 第四章 液压集成块 参考文献 引言 工业机器人一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，如汽车制造、摩托车制造、舰船制造、某些家电产品（电视机、电冰箱、洗衣机）、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等作业 第一章 机械手设计要求分析 上下料用机械手能在不同高度与不连续的工作台之间实现机械零件的重复取放，代替人工劳动，减轻了人工劳动强度，提高了自动化水平和劳动生产率，保证了产品和工人的质量与安全。 上下料用机械手采用圆柱坐标的结构形式，主要的组成部分有：升降机构，回转机构，手臂伸缩结构等，在这三中机构中采用液压驱动传动方式，能保证机械手的整体结构的紧凑性，运动平稳以及可以方便的实现无级调速。 如图所示 ， 机械手在工作过程中需三种运动 ，其中手臂的伸缩和立柱的升降为两种直线运动 ，而手臂的回转为圆周运动 ， 所以采用圆柱坐标形式 。 其特点是 ， 结构简单 ， 手臂运动范围大 ，有较高的定位准确度 。 机械手在水平方向上的伸缩范围为至两个不同高度的工作台的距离，手臂伸缩总行程为： 300臂回转的运动范围为： 0柱升降的垂直方向的距离为两工作台的高度差，总行程为 ： 0第二章 液压系统设计 5 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 1） 1） 至位置 （ 2） ， 至位置 （ 1） 1） 工作行程范围： 角度 0手作工作范围200度工作范围 200. 分析运动过程确定系统工况分析图 3. 拟订液压系统的工作原理图 1. 根据整个系统的工作完成步骤，选择合适的液压缸。伸缩运动和升降运动 选择单杆活塞液压缸，回转运动选择摆动液压缸，保证整个系统能够达到稳定的运动效果。 确定液压执行元件以后，根据设备的共组特点和工作要求确定对主要性能起决定性影响的主要回路，机械手液压系统主要有针对伸缩运动，升降运动和回转运动的三个主要运动回路。 综合以上的动作，原理以及元件，绘制液压系统原理图。下图为本机械手液压系统的工作原理图 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 第三章 集成块的设计 1 设计分析 2 根据具体的要求进行设计计算 3 下面为集成块的设计步骤 4 液压集成块的加工工艺 2 根据具体要求进行设计计算 上下料用的机械手液压系统的集成块设计系统见集成块装配图，它包括地板块，升降机构控制集成块，回转机构控制集成块，伸缩机构控制集成块以及顶盖等五个集成块组成 。 下面针对整个系统中的伸缩缸液压控制回路集成块为例子，具体说明整个集成块的设计计算过程： 为了能满足整个循环的工作要求，则该回路共需四个液压元件，有相关手册查得它们的型号和规格，以及安装底板在安装这些元件时候应考虑的油孔的相对位置情况等 3 下面为集成块的设计步骤 确定通道的孔径，集成块上的公用通道，即压力油孔 P，回油孔 T，泄露油孔 L，以及四个安装孔，压力油孔由液压泵流量决定，本回路流量约为 30 L/取压力油孔的孔径为 12油孔和泄露油孔也取孔径为 12接与液压元件连接的液压油孔由选定的液压元件规格确定，由于所选液压阀的通径都为 10统一取孔径为 12便加工。而孔与孔之间的连接孔（即工艺孔）也取 12，并且要求用螺塞在集成块表面堵死，不允许堵孔用的螺塞对其他的液压元件和结合面有干涉作用。 做好的液压元件样板在集成块各个视图上进行布局，有的液压元件需要连接板，则样板以连接板为准。 在布局时应该避免电磁换向阀两端的电磁铁与其他部分或元件想干涉 ，液压元件的布置应以在集成块上加工的孔最少为最佳 。 如图 5所示 ， 孔道相通的液压元件应该尽可能布置在同一水平面上 ， 或在直径 如图 5 a） 否则要钻中间油孔 （ 如图 5 b， c） ，不通油孔之间的最小壁厚 如图 5 d） 。 液压元件在水平上的孔道若与公共油孔相通 ，则应尽可能地布置在同一垂直位置或在直径 如图 5 a， b） ， 否则要钻中间孔道 （ 如图 6 c） ， 集成块前后与左右连接的孔道应相互垂直 ，不 然 也 要 钻 中 间 孔 道（ 如图 6 d） 。 设计专用集成块时，要注意其高度应该比装在其上的液压元件最大横向尺寸大，以避免上下集成块上的液压元件相互干涉，影响集成块组之间的紧固问题。 电磁换向阀布置在集成块的前面和后面 ， 先布置垂直位置 ， 后布置水平位置 ， 要避免电磁换向阀的固定螺孔与阀口通道 、 集成块固定螺孔相通 。 液压元件泄漏孔可考虑与回油孔合并 。水平位置孔道可分为三层进行布置 。 根据水平孔道布置的需要 ， 液压元件可以上下左右移动一段距离 ， 具体可参见图 6。 溢流阀的先导阀部分可伸出集成块外 ， 有的元件如单向阀 ， 可以横向布置 。 第四章 液压集成块 液压集成块的 其发展潜力还没有充分发掘。由于液压集成块的高附价值，液压集成块 时也有望走上商品化专业软件市场。对液压集成块 程化要求并采取有效的方法学，技术和工具，将液压集成块 参考文献： 1工业机器人 徐元昌编制 中国轻工业出版社 2液压传动与控制 贾铭新主编 国防工业出版社 3液压与气压传动 左健民主编 4机器人应用技术 孟繁华编 哈尔滨工业大学出版社 5机器人动力学 赵锡编著 上海交通大学 6. 机器人学 蔡自兴著 清华大学出版社 7. 机器人和机械手控制系统 刘兴良著 新时代出版社 8. 贾竹青 . 液压集成块设计法分析 1） 9. 濮凤根，胡伟民 . 关于液压集成块 1997 10. in of in 996(4) 毕业论文开题报告 题 目 : 工业机械手设计 姓 名 : 学 院 : 工学院 专 业 : 班 级 : 学 号 : 指 导教师 : 职称 : 教 授 2005 年 6 月 8 日 课题名称： 工业机械手 设计 一、 课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述 题研究的主要内容 工业机器人一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，如汽车制造、摩托车制造、舰 船制造、某些家电产品、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、 喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等作业的机器人 。 工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、驱动 控制 系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和 产品的快速更新换代起着十分重要的作用 。 机器人并不是在简单意 义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的 机械装置，既有人对 环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 2. 国内外现状综述 近 20 年来， 机器人或机械手 技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与液压技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；液压机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对液压技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引入，促进 了电 代控制理论的发展，使液压技术从开关控制进入闭环比例伺服控制，控制精度不断提高；由于液压脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点，国内外都在大力开发研究。随着微电子技术、 术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用，液压技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一。 自上世纪六十年代，机械手被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，最典型的发展是生产者将此产品大量应用于卫生行业（全自动生化分析仪），从而实现了卫生检验中急需短时间、大量样品数据的要求 ，但在卫生领域的机械手因采用样品加单一酶试剂显色法，且采用滤光片结构设计，造成试剂价格昂贵，限制了产品市场的发展。 随着技术的进步，机械手的设计已经实破了单一试剂、加热及滤光片的束缚。比 如美国 司的产品，可针对单一项目，次序加 4 种试剂，加热温度也提高到 50 ，检测器则采用二极管陈列技术，这些进步为新领域的应用提供了强大支持。有专家估计未来 10 年，全自动流动分析仪的市场份额中，将有 50 被全自动化学分析机械手取代。 通过了解上述两类产品的技术特点我们不难看出，机械手具有微升级试剂消耗，不受模板 束缚，分析中不同检测项目可穿插完成，可完成研发性波长扫描优化检测条件，用户可自行设计新的检测项目，体积小，甚至可做现场快速分析等特点。 由此也不难看出，以前流动分析中不适合的用户群，如样品检测单一种类少而样品量多的情况，为机械手的应用提供了可能性。对卫生行业的快速分析中，也因新型机械手的设计特点而使取代昂贵的试剂，降低分析成本成为可能。机械手不能完全取代流动分析产品一个重要的理由是：一些特殊样品处理技术不能在线实现，如萃取、高温蒸馏，需要离线进行，相信随着技术的进步，这些方面的技术也会提高。 参考文献： 1. 工业机器人 徐元昌 编制 中国轻工业出版社 2. 液压传动与控制 贾铭新 主编 国防工业出版社 3. 液压与气压传动 左健民 主编 机械工业出版社 4. 机器人应用技术 孟繁华 编 哈尔滨工业大学出版社 5. 濮凤根，胡伟民 . 关于 液压集成块 1997 6. 冯毅，田树军，李利 . 基于计算智能的液压集成块优化设计 2003（ 17） 7. 机器人和机械手控 制系统 (苏 )刘兴良等译 新时代出版社 8. 机器人基础知识 刘兴良编著 新时代出版社 9. 濮凤根，胡伟民 . 关于 液压集成块 机电设备 1997 10. in of in 996(4) 二、本课题拟解决的问题 目前液压机械手被广泛地应用于各种加工试验等工作场所，由于现在的科技进步与发展，工业机械手逐步追求一种智能化，小型化，进一步体现在液压系统控制的微缩。现阶段液压集成块技术被广泛用应于液压系统的控制，以减小液压系统控制管路连接。 液压机械手控制设计中液压集成块设计是一项关键的工作，液压集成块是安装各种液压元件，并在其内部按照系统控制原理要求实现元件之间油道连通的复杂功能块。它的应用使 液压系统的结构更加紧凑，安装和调试也更加方便。在一定尺寸限制的块体上如何按照系统原理要求，正确合理的设计多个通道，对设计人员来说是一项艰巨的任务，因而单靠手工设计集成块不仅速度慢，而且难免在设计过程中发生错误，影响工作的正常进行，造成很大的时间与资源的浪费。 本课题拟在利用现在专业应用软件开发技术，方法，工具来促使人们更深入地开展工业机械手 液压集成 系统 的开发与研究。液压集成 系统 的 研究与开发已为液压控制 工程设计提供了有力的支持。由于液压集成块的高附价值，液压集成 控制 技术的应用开发不但能够满足个别企业专 业急需，同时也有望走上商品化专业软件市场。 三、解决方案及预期效果 在整个的液压控制系统中 液压集成块为一个重要的中间控制元件，利用它可以减少很多复杂管路以及控制元件的连接， 实现控制系统的集成化。 鉴于现在液压工业机械手国内外趋势的发展， 主要解决机械手液压控制系统的设计与研究，并利用 液压集成块 用软件获得最优的布局 布孔 方案。实现了液压集成块布局孔集成方案的自动优化设计。 设计合理的 液压原理图 以及选用标准的 液压元件 ，明确各 元件之间的连通关系， 实现 液压元件在集成块体上的布局定位，实时干涉校核下的孔道自动连通 ，连通方案的目标评价和布局方案的自动调整等步骤。最后形成集成块的布局布孔最优方案。在优化设计过程中，需要以下几项数据： 于装配时进行外型干涉校核 括元件底版上各油孔，螺纹孔等的坐标位置和孔道大小，以及深度要求和安装精度要求等 括元件装配的优先面，优先角度等 利用 三维实体造型功能，可以将液压集成块自动设计结果，即集成块外部元件布局和内部孔道布局的集成方案，在 形库中自动生成集成块的三维结构图和装配图，在 三维浏览工具的 支持下，可以实现对集成块内部结构图和装配图的多方位，多角度的观察，进而对检验方案结果及优劣程度进行改造。其中，液压集成 块三维装配图生成需要液压元件图形库的支持。 就设计全过程来说，工作从液压控制系统原理方案分析开始，确定集成范围和目标要求，构思总体部署方案和确定全部元件规格及其安装位置，根据原理要求设计块体孔系，设计师在块体设计中要遵循设计规范与准则，获得集成块装配草图与零件设计草图，孔道校验和技术文件编制。然而集成块 究开发的目标在于促使设计师发挥创造性，即应用开发应定位于集成块设计的前端。根据过程 改进要求获得设计过程规范是过程建模的前提。按照设计及开发能力以及过程改进的方法学框架，逐步建立行之有效的设计规范和设计模型。设计师利用软件高效完成工作的同时，能充分发挥创造潜力，完成工作的创造性部分。 四 、课题进度安排 3 月 19 日 4 月 1 日毕业实习阶段。 毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。 4 月 2 日 4 月 15 日开题阶段。 提出总体设计方案及草图，填写开题报告。 4 月 16 日 5 月 23 日 设计初稿阶段。 完成总体设计图、部件图、零件图。 5 月 24 日 6 月 7 日 中期工作阶段。 完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。 6 月 8 日 6 月 10 日毕业设计预答辩。 6 月 11 日 6 月 18 日毕业设计整改。 图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。 6 月 19 日 6 月 21 日毕业设计材料评阅。 6 月 22 日 6 月 24 日毕业答辩。 6 月 25 日 6 月 28 日材料整理装袋。 五、指导教师意见 年 月 日 六、专业系意见 年 月 日 七、学院意见 年 月 日 液压集成块 术的发展与研究 摘要 :本文介绍了液压集成块的现阶段发展状况以及它在集成系统中的作用。在分析液压集成块 用开发进展的基础上，提出了深入开展液压集成块 究开发的中心任务是完善集成块设计规范和过程建模。支持并持续改进集成块设计的整个过程，是液压集成块 究开发的目标。过程建模的思想方法将促使企业建立和改进开发能力成熟模型，进而提高企业的整体开发能力。 关键词： 液压集成块； 术 ; 开发； 研究 of in of On of a AD in is it of AD to is it of to to is it of to it is of AD of of to up of of 言 在液压系统设计中，液压集成块设计是一项关键的工作，液压集成块是安装各种液压元件，并在其内部按照系统原理要求实现元件之间油道连通的复杂功能块。它的应用使液压系统的结构更加紧凑，安装和调试也更加灵活方便。在一定尺寸限制的块体上如何按照系统原理要求，正确合理的设计多个通道，对设计人员来说是一项艰巨的任务，因而单靠手工设计集成块不仅速度慢，而且难免在设计过程中发生错误，影响工作的正常进行，造成很大的时间与资源的浪费。 正文 液压集成块作为 各式板式阀，插装阀及其其他附件的承装载体，因液压系统组成的非标准性和所承装阀体及其相互连通关系的多样性所致，其外部是多种不同格式和规格的液压元件在各个方面的紧凑布局，内部为十分密集，复杂的孔系网络，在液压集成块自动优化设计功能软件系统开发中，一项重要的内容是建立含有足够信息量的且方便适用的液压元件数据库和图形库。对于液压集成块而言，安装在块上的各种液压元件相关数据构成了设计的基础性信息，如：元件的外型尺寸，底版孔系数据，以及其他附加信息等，同时由于各个液压生产厂家生产的液压元件系列不同，规格不同，种类繁多， 外型尺寸各异，则深入剖析各类液压元件的属性及构成规律，提取对集成块设计有意义的信息，并按照一定的分类方法与集成块 术接轨，深入开展液压集成块 研究开发。 当前液压集成块 用开发受到了国内外液压界的广泛重视，专业应用软件开发技术，方法，工具的不断发展和成熟，又促使人们更深入地开展液压集成块的开发与研究。液压集成块的 研究与开发已为液压工程设计提供了有力的支持，但其发展潜力还没有充分发掘。由于液压集成块的高附价值，液压集成块 术的应用开发不但能够满足个别企业液压集成块的专业急需， 同时也有望走上商品化专业软件市场。对液压集成块 术的研究开发提出全面的商品化，工程化要求并采取有效的方法学，技术和工具，将液压集成块 术应用软件推向用户市场是液压集成块 域的重要工作。 液压集成块 用软件将能自动生成与获得最优的布局不孔集成方案。实现了液压集成块布局孔集成方案的自动优化设计。利用该软件用户只需要输入液压原理图所提供 的液压元件及其元件之间的连通关系，则计算机自动完成中间的处理过程，包括液压元件在集成块体上的布局定位，实时干涉校核下的孔道自动连通，连通方案的目标评价和布局方案的自动调整等步骤。最后形成集成块的布局布孔最优方案。在优化设计过程中，需要以下几项数据： 于装配时进行外型干涉校核 括元件底版上各油孔，螺纹孔等的坐标位置和孔道大小，以及深度要求和安装精度要求等 括元件装配的优先面，优先角度等 利用 三维实体造型功能，可以将液压集成块自动设计结果，即集成块外部元件布局和内部孔道布局的集成方案，在 形库中自动生成集成块的三维结构图和装配图，在 三维浏览工具的支持下，可以实现对集成块内 部结构图和装配图的多方位，多角度的观察，进而对检验方案结果及优劣程度进行改造。其中，液压集成块三维装配图生成需要液压元件图形库的支持。 安装在液压集成块上的液压元件通常有液压阀，管接头以及仪表等附件，多为标准件，并且同一系列同一类型不同型号的元件，其结构基本相似，仅尺寸略有不同。因此液压元件图形库较适合采用驱动法来建立，可以利用 供的表驱动技术生成液压元件的三维模型，完成元件图形库的设计开发。 司在 础上开 发的基于特征的参数化三维实体造型软件，是融二维绘图和三维造型于一体的机械设计平台。它包括参数花实体特征造型、曲面造型、零部件装配及干涉检查。三维与二维双向关联绘图，是运行于微机上较为典型的机械 件之一。 针对集成块 术，当前由上海第 704 研究所和上海交通大学联合开发的集成块校孔绘图软件，已在工程实践中发挥作用，有效保证了复杂集成块的设计质量。双方在经过多年的集成块设计及其应用软件的研究开发，在工程实践基础上总结液压集成块设计规范，为集成块 深入研究开发创造了有利条件。液压集成块校孔绘图软件 定位在集成块设计中的孔道检验和自动绘图两个环节，即经图形用户界面基于设计草图输入有关设计结果和设计要求，从而建立集成块体的数学模型。通过多种方式全面检查内部孔道几何关系，并比较验证预定的连通关系要求，确定块体设计中存在的问题。借助三维几何观察器显示局部细节以及直接确定问题所在。从而帮助使用者识别设计错误，并采取必要的修正措施修改块体模型有关数据。 从实践中认识到装业应用开发的重心应放在染件的人机界面和软件质量上。校孔软件是基于正确的块体数学模型自动生成规范的图纸。在校孔绘图软件中，集成块设计信息与孔道效验质 量特别是可靠性是该软件开发的成败，同时也影响工作效率。因此，就现阶段该软件使用状况而言仍需要进一步的完善与强化。 就液压集成块 究开发的工程化和商业化来说，尽管孔道绘图部分已经有经验基础，但这仍不够。校孔绘图一度是集成块设计的首要问题，软件应该保证一个完整而正确的集成块设计过程，在明确给定设计结果表达形式和正确性的判断依据的同时，集成块设计规范更应强调有效设计集成块的过程规则，强调集成块设计过程的规范性。 在软件工程中，方法学是指导应用开发的一种有效手段，它强调从软件过程的全局框架出发，把握应用开发项 目的过程，随着软件应用不断进入过程专业领域，方法学也随之渗透到各种硬产品及其过程的建模。 目前，在液压集成块设计应用开发中仍拘泥于产品的设计结果信息建模，而在孔道校验绘图软件中，集成块的设计信息转化为数学模型记录到相关描述文件，据此得到集成块的三维几何模型，并生成二维图纸作为设计结果，此外对设计过程建模并无涉足。现在关于集成块 研究开发，不能停留于结果信息建模，而要面向整个设计过程的建模。为此，需要强调完善集成块的设计规范，特别是其设计过程规范，不断完善集成块设计规范和过程建模对液压集成块 究开 发的深入是当务之急。 就设计全过程来说，设计师的工作从液压控制系统原理方案分析开始，确定集成范围和目标要求，构思总体部署方案和确定全部元件规格及其安装位置，根据原理要求设计块体孔系，设计师在块体设计中要遵循设计规范与准则，获得集成块装配草图与零件设计草图，孔道校验和技术文件编制。然而集成块 究开发的目标在于促使设计师发挥创造性，即应用开发应定位于集成块设计的前端。根据过程改进要求获得设计过程规范是过程建模的前提。按照设计及开发能力以及过程改进的方法学框架，逐步建立行之有效的设计规范和设计模型。设计师利 用软件高效完成工作的同时，能充分发挥创造潜力，完成工作的创造性部分，即为集成块 究开发的最高目标。明确这一目标，液压集成块 液压集成块 究开发必须着眼于全局与长远，并着手于近期急需及条件允许的有限目标范围来实施。过程建模将成为集成块 究的关键；过程重组，再工程的方法学框架明确了液压集成块 究开发的方向和中心内容。 参考文献： 1伟民 . 关于 液压集成块 1997 2伟民 . 集成块 绘图软件开发 . 1997（ 2） 3红霞 . 液压集成块的研究与开发 1） 4 液压集成块设计法分析 1） 5艳明，代宝江，冯毅，田树军 . 面向液压集成块设计的液压元件数据库和图形库 6树军，李利 . 基于计算智能的液压集成块优化设计 2003（ 17） 7廷修 1987（ 1） 8 液压集成块的计算机辅助设计 . 机床与液压， 1988（ 2） 9 液压阀块三维图形处理技术 . 10. in of in 996(4) 题 目 : 工业机械手设计 （液压驱动设计） 姓 名 : 学 院 : 工学院 专 业 : 机械设计制造及其自动化 班 级 : 机自 12 班 学 号 : 3041207 指 导教师 : 丁兰英 职称 : 讲师 200 5 年 6 月 8 日 南京农业大学教务处制 目 录 摘要 1 关键词 1 1 1 引言 2 3 计目的和要求 3 1. 2 机械 手简介与分析 3 2. 液压系统设计 3 定工作循环周期 4 况分析 4 订液压系统工作原理图 4 择标准的液压元件 5 压缸尺寸的确定及安全强度的校核 5 3. 集成块设计 7 计分析 7 计计算 8 计步骤 10 压集成块加工工艺 12 4. 液压集成块 13 总结 15 致谢 15 参考文献 16 工业机械手液压系统设计 机械设计制造及其自动化专业 李刚 指导老师 丁兰英 摘要： 本文主要介绍了上下料用机械手的设计过程，它包括了对于整个系统的工作要求和情况的分析，通 过系统的工作过程确定整个液压系统的结构设计。分析整个循环过程，确定系统工作原理图，根据系统参数要求选择标准的液压元件，完成液压系统的装配图。液压集成块作为现在液压系统的主要部件，当前液压集成块应用开发受到了国内外液压界的广泛重视，液压集成块的 研究与开发已为液压工程设计提供了有力的支持，在对机械手液压系统集成块设计过程中，能够与实际的加工工艺相结合。并且对现在的液压集成块的 术有很好的认识。 关键词： 工业机械手，驱动，集成块，原理 of it to of of in of of to in as of at of of AD of of of of AD to 言 工业机器人一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，如汽车制造、摩托车制造、舰船制造、某些家电产品（电视机、电冰箱、洗衣机）、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等作业的机器人。 工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和 产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的 重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 第一章 机械手设计要求分析 计目的和要求 上下料用机械手能在不同高度与不连续的工作台之间实现机械零件的重复取放，代替人工劳动，减轻了人工劳动强度，提高了自动化水平和劳动生产率，保证了产品和工人的质量与安全。 要的组成部分有：升降机构，回转机构，手臂伸缩结构等，在这三中机构中采用液压驱动传动方式，能保证机械手的整 体结构的紧凑性，运动平稳以及可以方便的实现无级调速。 2. 如图所示，机械手在工作过程中需三种运动，其中手臂的伸缩和立柱的升降为两种直线运动，而手臂的回转为圆周运动，所以采用圆柱坐标形式。其特点是，结构简单，手臂运动范围大，有较高的定位准确度。 图 1 机械手运动坐标形式 3. 机械手的工作范围 机械手在水平方向上的伸缩范围为至两个不同高度的工作台的距离，手臂伸缩总行程为 500臂回转的运动范围为 90 度，立柱升降的垂直方向的距离为两工作台的高度差，总行程为 200二章 液压系统设计 根据工作要求确 定一个工作循环周期的运动过程 1） 1） 时 20s，确保工件被抓住） 工作台（ 2） ，至位置（ 2） 时 20s，确保工件被成功释放） ，至位置（ 1） 1） 图 2 上下料机械手运动位置示意图 图 3 上下料机械手工作行程范围示意图 工作行程范围： 角度 0；手作工作范围 200度工作范围 200据工作循环过程确定系统工况分析图，确保工作运动中的动作连续性 图 4 机械手运动循环工况分析图 拟订液压系统的工作原理图 根据整个系统的工作完成步骤，选择合适的液压缸。伸缩运动和升降运动 选择单杆活塞液压缸，回转运动选择摆动液压缸，保证整个系统能够达 到稳定的运动效果。 确定液压执行元件以后，根据设备的共组特点和工作要求确定对主要性能起决定性 影响的主要回路，机械手液压系统主要有针对伸缩运动，升降运动和回转运动的三个主要运动回路。 液压回路的综合就是把选择的液压回路放在一起，进行归并整理，增加必要的液压元件和辅助回路，确定完整的液压传动系统。同时注意： 少不必要的液压元件使用； 全，没有元件与机构之间的相互干涉问题的存在； 少不必要的功耗的浪费； 综合以上的动作，原理以及元件，绘制液压系统原理图。下图为本机械手液压系统的工作原理图： 图 5 上下料机械手液压系统的工作原理图 （注：上图中的 行程控制开关） 根据整个系统的液压元件需求选择标准的液压元件 机械手液压系统的主要液压元件选择包括：油箱，滤油器，油泵，溢流阀，减压阀，单向阀，电磁换向阀，单向 节流阀，以及相应的电器开关等 主要液压元件规格如下表： 压力表 流阀 L 10H 三位四通电磁换向阀 34 向阀 压阀 10B 两位四通电磁换向阀 24 安装方法参照液压系统工作原理图） 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 根据设计的参数要求，确定合理的液压缸尺寸 由于工件相对于整个系统较小，并且工件运动为水平运动垂直于重力方向和摩擦力方向，所以对于运动过程来说负载较小，故不进行负载分析 。 伸缩液压选择单杆式活塞缸 工作行程为 500于此工业机械手属于小型的工程机械，故选初始压力 P=10取 q=30L/1=100mm/s（活塞伸出的速度） 30mm/s（活塞缩回的速度） 则： A = q / 50 D= 4 80A 由于 222 1 2211V A D D进偏故2D=40标准 e 速比 D=80 2D=40 工作腔面积 2111 164222 1 21 124A D D 塞稳定性较核 活塞工作总行程 S=500 活塞杆直行2D=40mm e/d=500/400=0 需进行稳定性校核 由材料力学中有关公式，根据液压缸一端支承一端 链取末端数据2=2 活塞杆选用普通碳钢，则： 材料强度实验值 f=810 1=85 104k 因为 12500 5 0 1 2 010 所以它的载荷2251 ( )当取安全系数为 时 4 9 2 3 5 6 6 7 2n 所以满足稳定性要求 则对于伸缩而言 则取缸径1D=80半径2D=40液压缸流量： 11 1 6 0 0 1 0 0 5 0 2 . 4q A V m m 进22 1 2 1 3 4 9 0q A V m l 回转角度 090 液压缸和工作压力1 10P 输出压力2 0P取 q=30L/ 故取 b=30 2R=70 1R= 50 41122 ( ) 3 . 6 1 0 .R b P P r d N m T 故可驱动基于手臂的 回转运动 由于手臂伸缩机构与摆动机构等重量全载与升降机构，故算的 3000液压缸工作压力 P=10 工作负载500N 473000 3 1 010 取1D=100 2D=50 q=30L/ 0 0 0 / 6 0 6 . 3 / 6 3 /25qV c m s m m 取 V=50mm/s 则耗时约为 4s 第三章 . 集成块的设计 计分析 在整个液压系统中，由于整个系统由若干个液压阀有机组合在一起的，各个液压阀之间的连接方式主要有：管式连接，板式连接，集成式连接。集成式连接又可以分为集成块式连接，叠加阀式连接，插装锥阀式连接。 由于管式连接结构分散，尤其对于复杂的液压系统，占据空间很大，管路交错，接头较多，装卸维修困难，并且在接头处容易造成油液的泄露与空气的渗入，有时会产生噪音和震动。 板式连接一般油管较多，而且易在两板之间形成间隙，出现漏油，串腔等问 题。而集成块式连接是集成式连接中的一种，即借助于集成块把标准式的板式连接的液压元件连接起来，它是一种代替管路把元件连接起来的六面连接体，在连接体内根据各控制油路设计出需要的油路通道，液压阀装在集成块周围。集成块的上下面是块与块的结合面，在结合面上加工有相同位置的压力油孔 P，回油孔 T，泄露油孔 L，以及安装螺栓孔。集成块与装在周围的阀类元件之间组成一个集成块组，可以完成一定典型回路的功能。将所有的集成块组叠加在一起，就可以构成整个集成块式的液压传动接系统。 在所有的集成块组的下面应该有底板结构，底板上有压力油孔 P，回油孔 T，泄露油孔 L 等，通过底板来实现集成块组与油泵和油箱的连接，在所有的集成块组上面还应该有顶盖结构，在顶盖上可以安装压力表开关，以便于测量系统中各连接点或者某一油路的压力情况，这种集成方式的优点是它的机构紧凑，占地面积小，易于装卸和维修，并且具有标准化和系列化产品。以选用组合，因而被广泛用于各种中高压液压系统和各种中低压液压系统中，但是对于它的设计，工作量比较大，加工工艺复杂，不能任意修改等缺点。 下面就简单的集成块举一个例子。包括三维造型的线形结构和实体结构。（如下图） 图 6 集成块三维造型的线形结构 图 7 集成块的三维实体造型 据具体的要求进行设计计算 上下料用的机械手液压系统的集成块设计系统见集成块装配图，它包括地板块，升降机构控制集成块，回转机构控制集成块，伸缩机构控制集成块以及顶盖等五个集成块组成。 下面针对整个系统中的伸缩缸液压控制回路集成块为例子，具体说明整个集成块的设计计算过程： 为了能满足整个循环的工作要求，则该回路共需四个液压元件，有相关手册 查得它们的型号和规格，以及安装底板在安装这些元件时候应考虑的油孔的相对位置情况等 a 减压阀 型号： 通径： 10 连接底板标准： 型尺寸： 841装螺栓孔和油孔的相对位置如下： b 单向阀 型号： 径： 10 直角单向阀板式连接 外型尺寸： 600装螺栓孔和油孔的相对位置如下： c 三位四通电磁换向阀 弹簧对中型 代号 O 型 号： 34- 径： 10 规格：流量 40 L/称压力 向频率 60 次 /压 220V 50 10% 12V 24V 10% 功耗 40W 42W 安装螺栓孔和油孔的相对位置如下： d 单向节流阀 型号： L 式连接 通径： 10 外型尺寸： 1300装螺栓孔和油孔的相对位置如下： 面为集成块的设计步骤 1 根据上面查得的标准，做液压元件样板，根据阀的油孔和外型尺寸确定液压集成块的外型尺寸，以及阀体在集成块某一面上所占的空间。 2 确定通道的孔径，集成块上的公用通道，即压力油孔 P，回油孔 T，泄露油孔 L，以及四个安装孔，压力油孔由液压泵流量决定，本回路流量约为 30 L/则取压力油孔的孔径为 12回油孔和泄露油孔也取孔径为 12 直接与液压元件连接的液压油孔由选定的液压元件规格确定，由于所选液压阀的通径都为 10统一取孔径为 12便加工。而孔与孔之间的连接孔（即工艺孔）也取 12，并且要求用螺塞在集成块表面堵死，不允许堵孔用的螺塞对其他的液压元件和结合面有干涉作用。 3 集成块上液压元件的布置，把做好的液压元件样板在集成块各个视图上进行布局，有的液压元件需要连接板，则样板以连接板为准。 在布局时应该避免电磁换向阀两端的电磁铁与其他部分或元件想干涉，液压元件的布置应以在集成块上加工的孔最少为最佳。如图 5 所示，孔道相通的液压元件应该尽可能布置在同一水平面上，或在直径 图 5 a）， 否则要钻中间油孔（如图 5 b， c），不通 油孔之间的最小壁厚 图 5 d）。 液压元件在水平上的孔道若与公共油孔相通，则应尽可能地布置在同一垂直位置或在直径 d 的范围（如图 5 a， b），否则要钻中间孔道（如图 6 c），集成块前后与左右连接的孔道应相互垂直，不然也要钻中间孔道（如图 6 d）。 设计专用集成块时，要注意其高度应该比装在其上的液压元件最大横向尺寸大，以避免上下集成块上的液压元件相互干涉，影响集成块组之间的紧固问题。 图 8 液压元件在垂直面内的孔道关系 4 集成块上液压元件布置程序。 电磁换向阀布置在集成块的前面和后面，先布置垂直位置，后布置水平位置，要避免电磁换向阀的固定螺孔与阀口通道、集成块固定螺孔相通。液压元件泄漏孔可考虑与回油孔合并。水平位置孔道可分为三层进行布置。根据水平孔道布置的需要，液压元件可以上下左右移动一段距离，具体可参见图 6。溢流阀的先导阀部分可伸出集成块外，有的元件如单向阀，可以横向布置。 图 9 液压元件在水平面内的孔道关系 由于集成块内部油道很多，而且连接方式比较复杂，这样就给内部孔道的设计和校核带来了一定的麻烦。在 做整个集成块设计的过程中首先要了解整个液压回路所需要的液压元件，然后考虑合适的结构布局，在外观上，尽量避免在一个面上安装两个多个占地面积比较大的液压元件，这样会给集成块内部孔道的设计带来很多麻烦，还有要注意液压元件外型上的干涉问题，有的液压元件基本参数的调节要靠手动来完成，也就是说在液压元件的外型空间以外有足够的空间，从而实现对它的调节。在内部孔道设计上，要注意如图 8 和图 9 中要注意的情况。就拿 来说，首先确定 压力油孔 P，回油孔 T，泄露油孔 L 和连接螺栓孔的位置，然后选择 液压回路需要的液压元件：减压阀，单向控制阀，三位四通电磁换向阀和节流阀等，首先放置减压阀的底面模板于集成块一面，在放置的过程中要注意使减压阀的进油孔道与压 力油孔 P 连接方式要尽可能简单并且容易加工，然后考虑减压阀的出油孔道加工深度，综合考虑单向阀的孔道位置关系，在合适的减压阀外部空间以外放置单向阀的底板模型，确定单向阀的孔道位置，同时要考虑整个液压回路各个液压元件之间的孔道连接关系综合考虑孔道的设计。之后在集成块另一表面放置电磁换向阀，孔道设计同样要考虑加工简单，结构合理，外型布局合理等因素，然后在一面放置节 流阀，设计过程同上。 然后综合考虑孔道以及外型关系，确定合理的液压集成块的合理尺寸，以及内部孔系结构。 液压集成块的加工工艺 随着液压系统向高压化，高精度化发展，系统的结构型式也向着集成化的方向发展，在这种趋势下尤其显示出液压集成块的优越性。 集成块加工质量的好坏直接影响到系统和设备的工作性能。集成块在设计时应合理布置油道，尽可能节省工艺孔。 集成块的选料：当工作压力 =，集成块可以采用 45#或 35#钢材锻件或厚板材，且相邻孔间距 为 6 7 集成块的加工工艺过程为： 1） 下料 一般每边至少留 2 2） 铣六面 每边留 3） 磨六面至图纸尺寸 保证两对应面不平行度不大于 相邻面垂直度小于 4） 钳 划线并钻各孔，表面精确度 对孔径适宜需要者，可攻丝。钻孔遇有相交时应考虑油液流动方向，避免产生涡流和冲击性震动，如图 7 所示； 5） 车 对需要镗孔或车螺纹的各孔进行车（镗）加工； 6） 钳 去除毛刺铁屑，保证清理干净。目前针对不同形状的 零件和不同的材质以及部位已经有多种不同的去毛刺方法和设备，针对集成块主要有以下两种方法： a） 要用于精加工前，热处理后进行去毛刺处理，除锈，除氧化皮及锐边倒角处理； b）柔性毛刷去毛刺，针对集成块加工中各个油孔，台阶孔，直角棱边出现的毛刺，在精加工后使用毛刷进行光整，加工效果好； 7） 焊 堵焊工艺孔并且打磨平整。可用螺塞堵孔，间，堵塞和孔均留 45 度的焊接坡口，坡口深 3接牢固，不得有裂缝，磨平焊渣，也可以用螺塞加密封垫圈旋紧堵住工艺孔，注意外型不要对其他的元件干涉； 8） 磨 将各个表面磨至所要求的粗糙度要求； 9） 清洗 对于高精度的集成块，清洗要跟随每一道工序进行，这样才能保证整个元件的清洁度。 10） 表面处理 镀镉或镀锌 在装配前要进行粗洗和精洗。 1） 粗洗 主要清除附在零件表面的各种颗粒污染物，腐蚀物，油脂等，常用的方法有： 洗，冲洗，可以除去灰尘残留颗粒物，油脂等； 洗，可以除去灰尘，油脂，可溶性金属氧化物； 洗，可以除去氧化皮，锈蚀物，有机物和无机物质； 洗，可以除去油脂，润滑液，有机物 等； 除表面沾附的污染物。 2） 精洗 由于集成块表面清洁度要求极高，所以要进行精洗，精洗的清洁度可以达到表面残留一个分子层的污染物，常用的精洗方法有两种： a）蒸汽 浴洗 将被清洗零件放置在加热的溶剂蒸气中，蒸汽在零件表面冷凝从而将污染物洗去； b）超声波清洗 它是一种有效的清洗方法，将集成块浸泡在盛有清洁溶剂的超声波槽中，利用超声波清除集成块表面的污染物。 装配和试验 加工完所有的零件后，在清洁的环境进行集成块系统的装配，以防止元器件的锈蚀或受环境的污染，装配后的集成块的进出油口用螺塞加组合密封垫 圈进行密封。 装配后的产品需要进行压力试验和功能试验，耐压试验需要按国家标准进行，试压时间在 10 分钟左右，各个接头处不得有油液泄露，不允许有其他异常现象，功能实验根据不同功能要求进行。 第四章 液压集成块 利用 三维实体造型功能，可以将液压集成块自动设计结果，即集成块外部元件布局和内部孔道布局的集成方案，在 形库中自动生成集成块的三维结构图和装配图，在 三维浏览工具的支持下，可以实现对集成块内部结构图和装配图的多方位，多角度的观察，进而对检验方案结果及优劣程度进行改造。其中，液 压集成块三维装配图生成需要液压元件图形库的支持。 在液压集成块设计应用开发中仍拘泥于产品的设计结果信息建模，而在孔道校验绘图软件中，集成块的设计信息转化为数学模型记录到相关描述文件，据此得到集成块的三维几何模型，并生成二维图纸作为设计结果，此外对设计过程建模并无涉足。现在关于集成块 研究开发，不能停留于结果信息建模，而要面向整个设计过程的建模。为此，需要强调完善集成块的设计规范，特别是其设计过程规范，不断完善集成块设计规范和过程建模对液压集成块 究开发的深入是当务之急。 就设计全过程来说，设计师 的工作从液压控制系统原理方案分析开始，确定集成范围和目标要求，构思总体部署方案和确定全部元件规格及其安装位置，根据原理要求设计块体孔系，设计师在块体设计中要遵循设计规范与准则，获得集成块装配草图与零件设计草图，孔道校验和技术文件编制。然而集成块 究开发的目标在于促使设计师发挥创造性，即应用开发应定位于集成块设计的前端。根据过程改进要求获得设计过程规范是过程建模的前提。按照设计及开发能力以及过程改进的方法学框架，逐步建立行之有效的设计规范和设计模型。设计师利用软件高效完成工作的同时，能充分发挥创造潜力， 完成工作的创造性部分，即为集成块 究开发的最高目标。明确这一目标，液压集成块 究开发任务也就明确了。 液压集成块 用软件将能自动生成与获得最优的布局不孔集成方案。实现了液压集成块布局孔集成方案的自动优化设计。利用该软件用户只需要输入液压原理图所提供的液压元件及其元件之间的连通关系，则计算机自动完成中间的处理过程，包括液压元件在集成块体上的布局定位，实时干涉校核下的孔道自动连通，连通方案的目标评价和布局方案的自动调整等步骤。最后形成集成块的布局布孔最优方案。在优化设计过程中，需要以下几项数据 ： 于装配时进行外型干涉校核 括元件底版上各油孔，螺纹孔等的坐标位置和孔道大小，以及深度要求和安装精度要求等 括元
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