套类零件自动上下料机构设计【说明书+CAD】
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外文资料翻译系： 专 业： 姓 名： 学 号： (用外文写)外文出处：Jnl.Mechanisms Volume6.pp.419-434/Pergamon Press 1971/Print in Great Britain 附 件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 指导教师评语：该生翻译的外文资料内容基本符合原文，表达正确，语句较通顺，数量和质量达到要求。希望以后进一步熟悉专业词汇，多阅读外文文献。 签名： 年 月 日 注：请将该封面与附件装订成册附件1：外文资料翻译译文优化凸轮机构：提供良好的传动，最大输出摆动角和最小的加速度Kurt Hain1970年10月21号摘要 有对简单的三片式凸轮机构的限制，特别是当它必定能够产生了跟随臂的全挥杆摆动。通过耦合四杆协同联动，就有可能产生比更大的输出角,这是由被需要的传输角的优劣和最小加速度的大小决定的。引言在一个联合凸轮和连杆的系统机构中，有21个不同形式的五个构件的摇摆的运动到旋转的运动，在那里结果表明作为一个附加条件，它要求凸轮应该是封闭曲线的形式，以便确定它的整个轮廓运动形式。在这21个机构都可以用来满足比简单的三个构件形式更严格的要求。在这项工作中，是一个传统的组成三个构件凸轮的四个机构连杆串联安装，将详细规定，以产生最大的驱动角摆动幅度。关于这个角度限制是由于对质量的传输特性的需要;要求较大的输出摆动幅度。这两个角度（输出摆动幅度和传动角）必须同时受到控制，如果最终的设计是要作为一个四连杆机构“最有利”的传输特性。因为这样的四连杆机构，只在最后位置为最有利的特征（即测距的输出摆幅角幅度）没有进一步的设计任务，例如，设法满足所需的位移函数，可满足任何对四杆的尺寸不同。如此，凸轮机构提前耦合四杆的原因是，因为那时的凸轮轮廓可以设计生产整个传输功能。在这个例子中制定，这是假定输出链接应在相等的时间内来回正弦振荡，当凸轮盘恒定速度旋转，应各自对应的180旋转凸轮盘。在最近的调查，有可能表明，直接关系最大的角输出幅度以及三个构件的凸轮机构最小传动角。图形化建设这对于确定凸轮杠杆的长度和初始位置，在上述案件的主要尺寸（即用）也将用于在以下：它也可能设计了一个凸轮轮廓的第一和第二所需要的传输曲线的导数的简单的图形程序。从第一个获得衍生的切线从二阶导数的凸轮轮廓的曲率。据了解在更高的工具而言，特别是曲率，在制造的幅度下降的敏感性不准确。至于原因，允许误差可能更大，凸轮盘应该制造（往往已完成过去通过使用曲率弧）。在自己的切点上的凸轮廓线的定位不准确，如果可以接受的曲率与该配置文件指定的值设计的一致。这是显而易见的，在半径比例过大偏差曲率小错误造成相当大的（因此在最高增加加速）比寻找配置文件的更小的点，如果偏离后者是通过测量其削减极坐标。众所周知同步机构，总传动比等于每一个机构的传动比。对于“具体的整体加速”（即，对输出的连结输入角作为函数对速度的平方角加速度比率），一个类似的关系建立。具体的整体加速度（即整体传输函数的二阶导数），实际上是两部分之和，其中的机制及其具体的加速传动比率发生。由此也可以设计的凸轮机构的加速度，并与这些磁盘的凸轮曲率，利用续集的尺寸四连杆机构曾决定，以产生最大角输出振幅和加速度所造成的这种选择。图形化建设的加速找到一个程序其中之间的联系，控制和提供相对速度作为基础，是特别合适的。这一程序作了进一步阐述。一个最佳的复合机构的一个重要参数是角幅度，同时是四连杆输入杠杆。这个角度越大要选择，更大的也将是输出的角度，其最大大小是很明显，最重要的要求。然而角度越小，凸轮盘越小。图一说明了复合机构。旋转凸轮盘围绕有关问题A0和驱动器中产杠杆，该驱动四杆机构能够生产出合格的输出杆的角振幅，除了这一点，与相应的最大加速度谐运动波动。传输角凸轮机构介于正常n的凸轮轮廓的凸轮辊杠杆。确定大型角输出幅度最有利的四连杆。 （数据例子。）如果驱动角四杆机构，给出了一回的反复振荡如果一个一完成后，最低限度的传动角存在一个四杆的最大输出角输出。可以立即看这三个角度。因为如前所述，中间角度。影响了凸轮盘的大小，因此应该存在于一个特定范围，一圆小康值角的驱动，并在同一时间传输角。按照给定的规则和一些辅助变量，不会在这个论述的四连杆机构，如图3所示。谐运动选择了回往复的驱动的例子链接振荡。这一过程形容其性质也适用于任何其他功能。与它的两个正弦函数的导数是：或在这种情况下角振幅Y的，以及周期T的名义价值。然后相对速度和相对加速度是：这三个表达式是普遍有效的，并可能与特定的值在手的任务与规模因素在本案中，至关重要的是设计中的第一个组件机构凸轮盘，不仅产生预期的角度的功能，但其第一和第二导数也。函数本身的角度导致点的凸轮轮廓明智的决定，一阶导数（速度），以一个切线和决心二阶导数（加速）向曲率的决心。对于复合机构（即加入两个组件），从而也为凸轮机构，它必须是为继承和回报的角度通过议案的凸轮盘全部是.。因此为推动规模因素的角度是第一部分的驱动角度的计算是该复合材料的机构驱动的角幅度为，因此这里的比例因子输出角度必须加以协调，因此根据有关公式：规模因素的一阶导数和总传动比，因此是在该机构的各种立场的每个复合机构的传动比，因此可以按方程得到：最后，有一个计算的二阶导数的比例系数，即为加速以及相应的综合机构的总加速度发现的值由方程，给予：对于串联机构加速方程同步机构，下面的加速，对机构的类型不论适用公式：角加速度输出的构件，由在复合动力机械构件角速度平方。角加速度的第一个组件输出的构件（驱动第二个组件机构构件），由第一部分角速度平方除以（因此也是复合机构）。角加速度的第二部分构件，2个输出（因此也复合机制二）由角速度的第2部分（在综合机制的中间环节）驱动的构件。在第1部分传动比（的速度比对等）。第二部分的传动比。根据方程组件的机制，1和2的加速度：因此从等式（15）的结论, 也就是说，总加速A标志，是全部由在第1部分，也就是传动比不影响红外标志, 这是无关紧要的瞬间在相同或相反的方向移动的初步机构。测定作为初步组件凸轮机构的主要尺寸。如果凸轮的机构是在指定的传输质量（允许的最小传动角表示），那里的振荡输出的构件只有一个凸轮辊杆长度（与此长度只有一个初始位置），其中说明一个机构，也是关于凸轮圆盘的大小和要求。早期的调查的事实不明显的振荡输出杠杆辊弧形轨道是由直线近似大多数情况下，它可以表现出简单的方法，对每项议案的关系，还有，在振荡输出杠杆的情况，一个明确的曲线辊中心，它的传动角3取决于。相反的情况时，输出辊具有线性路径，它是不可能通过增加的凸轮图盘大小的凸轮传动角（从而质量的运动传递）。该传动角在于而言，该圆盘驱动凸轮与正常n的凸轮轮廓和凸轮中心线滚杆。然而也决定了凸轮驱动传动比，对运动定律，其中包含作为参数传递的角度一阶导数的建设，必须作为一个起点。如图所示，一个人首先提请为积极传动比范围轨迹q和轨迹Q值的负传动比范围。假设固定连接长度分升= 50。最初，这将是讨论了Q点。 Q点的对于x=0.2。当x = 0.2一获得由公式（4），因此根据方程（1）如果旋转杠杆从如图所示的初始位置。通过20.05中所要求的方向运动，即顺时针，一个来自层面获得四连杆的旋转角度8.4 的杠杆。一对复合材料的机械传动比认为，根据公式（5），对于x=0.2：从方程（12）：在第二部分的机构，即在四连杆机构，必须首先确定传动比i根据图4这是事实一般是：众所周知，该从驾驶链接枢纽，以及从输出链接极距支点杆距离传输率。 传动比是正面的，如果在极提到在于支点外与合作，是负之间后支点所在。该机制构的立场由x=0.2得到一个给定并由此因此，在机构，我对位置x=0.2：现在就考虑图5，一个旋转的帧线图围绕通过角度场，即在相反方向的，即是由凸轮盘果真如此，从它所选择的初始位置。在图5，离散点的一部分凸轮的Q建设，是显示的立场负传动比区域X=0.7。适当的数值，将刊载于后一个例子关于曲率。人们可以描述点极轨迹qq点，在这方面的一个框架线路侧相切的角度来看，在另一侧线相切点。他的路线是通过制定摆动角度线附近-91.8。，即在扭转方向。 在设计凸轮，这是主要的机构，应该保持在相同的最小允许的传动角在40 的第二个机构，在简单的凸轮传动中，如在这里简单，极端值出现的一个外角一次，传动比是积极的，以及作为一个内角秒时传动比为负。在对待这个最简单的方法，现在利用了一个辅助的数字3使用借鉴透明纸一射线BXo和绘图射线以这种方式沿Bx和BX的顶点B如附上等角，现在，一个动作，这个数字大约与射线沿摸凸轮零件q，直到还射线。这是显而易见的，为了满足这些条件，只有一个辅助图的立场是可能的。射线沿和是切线T和T的机制中的立场，其中发生极端传输角度凸轮盘。射线沿和是切线T和T的机制中的立场，其中发生极端传输角度凸轮盘。约0-5角偏差发生在图形表示应该没有明显影响的传动质量。在图5的对凸轮从动长度建立的独特价值，以及它的最初框架的相对位置。从图中，在半径嗅球的限制值AB=Rmin，和AB=Rmax可立即测量在理论上，最小半径，一般会作为特征值;为对凸轮磁盘的大小比较的目的，但是，最大半径喷洒被认为最适合的。可以证明，即，增加的长度凸轮辊杠杆下降，虽然半径区域管理，并喷洒增加。该传动角最大的角度是。在对单点，切线与曲率引起积极的传动比案件凸轮盘的设计。假设凸轮辊杆位置以及它的长度C一直在寻求一个假设的首次左边的极端立场的机构给定位置确定，凸轮轮廓仍有待确定。这将是描述和图6所示。对于x = 0.7。的，因为这是0.7180 = 126 ，相应的输出角度根据方程凸轮盘旋转角度（4）及（10）：在图6，输出是从初始位置旋转了到意中，跟随的地位相吻合框架，使联合还与相应的具体位置相吻合因此，在第二个机构是传动比。在图6也有显示为凸轮轮廓点的建设，其切和其曲率半径对应位置的机制x=0.7。从最初的位置,凸轮辊杠杆是通过角7变成立场。各点左右（该凸轮盘在设计轴的方向相反对凸轮盘旋转，通过角度，）（偶然的机会，就在这里的凸轮轮廓）。由于传动比是积极的，小于1，相对极必须位于外面的一面。它从距。如果一个连接与切必须垂直。幻灯片转矢量有积极的迹象，凸轮辊杠杆顺时针转左右位置7，因此，必须扭转会见了同在箭头顺时针方向。从幻灯片终点内部讲师，由此获得的转载体，下降一到QB垂直，这个脚，然后加入到中，并通过界线平行的相交于极点页; 这极Pt7连接到A，由于这是极之外的绘图机，一个构造下面的辅助图4射线作为第二个顶点和与双方任意类似三角形1，2和3之间相同的射线，如果现在连接在一起的双方一交叉和第二个三角形2，这种直线导致Pt.在曲率在中心和产量的曲率半径角。设计中的中心位置凸轮盘，在两个图的中心位置凸轮点带决定躺在通过点，BT直线，因为180的旋转凸轮盘已承担了跟随手臂正向和反向运动。该中心的立场转Bt和凸轮辊业务优化科技测距输出角度。半径的极值，必须同意图的价值5。在和切线的垂直在跟随臂的极值，在这个主要部分的传动比机构当然。在具体的加速机构，在领先的，因此只依赖于特定的总加速度李敖和第二传动比国际电话电报，或以下组件，机构。利用方程（13）和（14）他们计算为.如图所示。在主要机构的旋转中心位置距离; 因此，在旋矢量代表旋转的比例可从方程（17）为：输出杠杆F（下图6）的位置开始转向以零速度顺时针方向; 因此，它具有积极的加速度; 因此，根据方程加速和必须为正, 因此，顺时针方向旋转约, 但幻灯片转矢量必须扭转途逆时针, 在关键中心位置如下6可用于：同样，该行通过垂直, 交由上垂直, 然后相交线在曲率中心O由此可见，曲率半径可以衡量的。载列了有关在零加速的回报部分凸轮圆盘现在，凸轮廓也应该兴建回运动期间，在一些点上的凸轮驱动的杠杆和最终f的方向相反的另一项行动。现在，凸轮廓也应该兴建回运动期间，在一些点上的凸轮驱动的杠杆和最终f的方向相反的另一项行动。在图8，已假定凸轮盘轮流车速奥哈逆时针方向，和第二部分顺时针转机构。另一种假设，即已经取得，是把位置x = 0.5，这就是说，假定在速度拐点出现在其中的地位整体加速AO= 0，方程（15）因此减少到： 本科生毕业设计（论文）套类零件自动上下料机构设计设计者：李富友摘要针对数控车床设计的一种套类零件自动上下料机构，实现了坯料的抓取、自动定位、夹紧以及工件的回放。该机构主要由自动安装夹具，坯料、工件拾取机械手，动力及控制系统组成。零件的自动定位、夹紧由弹簧涨胎心轴实现，涨胎心轴是以工件的内孔表面定位，由气缸驱动弹性筒夹向外扩涨，实现工件的定位和夹紧的。坯料、工件的拾取、回放是由单臂形式的机械手通过伸缩、旋转以及俯仰等运动实现的，这些运动均由气缸驱动获得。本设计中，为实现工件的自动上下料，单臂机械手的运动与涨胎心轴的张合需进行紧密配合。考虑到所夹持工件的实际尺寸、质量等因素，本机构采用气动、电气控制实现了坯料和工件的拾取、安装、回放过程的自动完成。关键词： 自动上下料；气动机械手；气动夹具；套类零件 AbstractThis paper is aimed at designing a sleeve parts automatic baiting agencies for a CNC lathe.Its function is processing the crawls, automatic positioning and clamping of the workpiece.The automatic baiting agencies mainly consist of the automatic fixture, the manipulator for picking up the workpiece and billets and the drive and control system.Among them,the automatic positioning and clamping of the sets parts is achieved by the axis fetal heart rate rising to the workpiece centering hole.When clamping the workpiece,flexible tube folder can center and clamp the cylindrical hole through the expansion and inflation;blank grasping of the workpiece and the intervals are achieved by the manipulator arm by stretching and rotating.In the issue,it is necessary for the movements of the manipulator arm and the automatical fixture Zhang to require the coordination.Taking into account that the actual workpiece size,the quality and the various features of the driven approach to the system,we decide to adopt the aerodynamic control,using compressed air to achieve the movements of the clamping fixture and manipulator.Keywords:Automatic baiting;Pneumatic manipulator;Pneumatic fixture;sleeve parts 42目录摘 要I Abstract第1章概述11.1 自动上下料机构设计的背景与目的11.2 自动上下料机构设计的意义3第2章 总体方案设计42.1 方案设计概述42.2 驱动方式的确定52.3CK6140型数控车床的主要参数82.4 总体方案设计92.5 本章小结11第3章 夹具设计123.1 机床夹具设计概述123.2 结构设计133.3 气动夹紧装置设计计算173.4 本章小结19第4章 机械手设计204.1 运动分析204.2 结构设计214.3 本章小结31第5章 气动控制系统设计335.1 气压传动系统原理图的拟定335.2 电气控制设计345.3 本章小结36结 论37致谢38参考文献38第1章概述1.1 自动上下料机构设计的背景与目的 数控机床是一种以数字量作为指令信息、形式，通过电子计算机或专用计算机装置控制的机床，是在机电一体化技术的基础上发展起来的一种灵活而高效的自动化机床，在机械行业中得到了日益广泛的应用，因为它具有如下的特点：（1） 适应性强适应性即所谓的柔性，是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。在数控机床上进行产品加工，当产品改变时，仅仅需要改变数控设备的输入程序（即工作程序，又称用户软件）就能适应新产品的生产需要，而不需改变机械部分和控制部分的硬件，而且生产过程是自动完成的。这一点不仅满足了当前产品更新、更快的市场竞争需要，而且较好的解决了单件、小批量、多变产品的自动化生产问题。适应性强是数控机床最突出的优点，也是数控机床得以生产和迅速发展的主要原因。（2）能实现复杂的运动 普通机床难以实现或根本无法实现轨迹为三次以上的曲线或曲面的运动，如螺旋桨、汽轮机叶片之类的空间曲面; 而数控机床则可以实现几乎是任意轨迹运动和任何形状的空间曲面，适用于复杂异型零件的加工。（3）加工精度高，产品质量稳定数控机床是按照预定程序自动工作的，一般情况下工作过程不需要人工干预，这就消除了操作者认为生产的误差。在设计制造设备主机时，通常采取了许多措施，使数控设备的机械部分达到较高的精度。数控装置的脉冲当量可达0.010.00002mm, 同时，可以通过实现检测反馈修正误差或补偿来获得更高的精度。因此，数控机床可以获得比机床本身精度更高的加工精度。尤其提高了同批零件生产的一致性 ，使产品质量获得稳定的控制。（4）生产效率高数控机床比普通机床的生产效率能高出许多倍。尤其对某些复杂零件的加工，生产效率可提高十几倍甚至几十倍。其原因如下：数控机床具有较高的刚性，可采用较大的切削用量，有效地减少了加工中的切削时间。具有自动变速、自动换刀河其他辅助操作自动化等功能，而且无需工序间的检验和测量，使辅助时间大为缩短。工序集中、一机多用的数控加工中心，在一次装夹工件后几乎可以完成零件的全部加工，这样不仅可减少装夹误差，还可减少半成品的周转时间，生产效率的提高更为明显。减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床的工作是按预先编制好的加工程序自动连续完成的，操作者除输入加工程序及相关的操作之外，不需进行繁重的重复手工操作，劳动条件和劳动强度大为改善。有利于科学的生产管理采用数控机床能准确地计算产品生产工时，并有效地建华检验、工夹具和半成品的管理工作。数控机床采用标准的信息代码输入，这样有利于于计算机连接，构成由计算机控制和管理的生产系统，实现制造和生产管理的自动化。数控机床与普通机床相比具有许多优点，其应用范围正在不断扩大，但目前它并不能完全替代普通机床，也还不能以最经济的方式解决机械加工中的所有问题。在实际选用时，一定要充分考虑其技术经济效益。数控机床最适合加工具有以下特点的零件：（1）多品种小批量生产的零件。（2）形状结构比较复杂的零件。（3）需要频繁改型的零件。（4）价格昂贵，不允许报废的关键零件。（5）需要最短周期制作的急需零件。（6）批量较大精度要求很高的零件。由于数控机床的自动化程度、生产效率都很高，可最大限度地减小操作工人。因此，大批量生产的零件采用数控机床加工，在经济上也是可行的。车床主要是用于车削加工，在机床上一般可以加工各种回转表面，如内外圆柱面、圆锥面、成形回转表面及螺纹表面等。在数控车床上还可以加工高精度的曲面与端面螺纹。用的刀具主要是车刀、各种孔加工工具（钻头、铰刀、镗刀等）及螺纹刀具。车床主要用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面。数控车床加工零件的尺寸精度可达IT5IT6，表面粗糙度可达1.6m以下。数控车床的种类很多，各种卧式车床都有数控化的。数控车床主要可分为数控卧式车床、数控立式车床和数控专用车床（数控凸轮车床、数控曲轴车床、数控丝杠车床等）；或分为普通数控车床和车削加工中心。数控车床与卧式车床相比，有以下几个特点： （1）高精度 数控车床控制系统的性能不断提高，机械结构不断完善，机床精度日益提高。（2）高效率 随着新刀具材料的应用和机床结构的完善，数控车床的加工效率、主轴转速、传动功率不断提高，使得新型数控车床的空转动时间大为缩短。其加工效率比卧式车床高25倍。加工零件形状越复杂，越体现出数控车床的高效率加工特点。 （3）高柔性 数控车床具有高柔性，适应70%以上的多品种、小批量零件的自动加工。 （4）高可靠性 随着数控系统的性能提高，数控车床的无故障工作时间迅速提高。（5）工艺能力强 数控车床既能用于粗加工又能用于精加工，可以在一次装夹中完成零件全部或大部分工序。（6）模块化设计 数控车床的设计多采用模块化原则设计。现在，数控车床技术还在不断向前发展着。随着数控系统，机床结构和刀具材料的技术发展，数控车床将向高速化发展，进一步提高主轴转速、刀具快速移动以及转位换刀速度；工艺和工序将更加复合化和集中化；数控车床向多主轴、多刀架加工方向发展；为实现长时间无人化全自动操作，数控车床向全自动化方向发展；机床的加工精度向更高方向发展。同时，数控车床也向简易型发展。 随着工业自动化程度的提高，工业现场的很多重体力劳动必将有机器代替，这一方面可以减轻工人的劳动强度，另一方面可以大大提高劳动生产率。随着机械制造业的日益发展和数控车床的普及使用，工件的装夹往往成为制约提高加工效率的主要原因，而普通车床常用的夹紧送料方式是采用手工送料，利用装在机床主轴法兰上的三爪卡盘或四爪卡盘进行夹紧工件，装夹时间较长，工人的劳动强度大。对于数控车床而言，人工装夹时间往往比加工时间还长，为此，在数控车床上曾开发出液压或电机夹紧送料装置。液压夹紧装置虽然体积小，但必须每台车床配备一套液压站，所以其成本较高，且送料机构采用重物提拉方法，结构大，占用地方多，另外液压站使用的介质为液压油，维护保养时易污染环境等。电机夹紧装置的体积较液压夹紧装置稍微大些，较经济，但一般只有夹紧装置而只有送料装置，使数控车床无法实现自动连续工作，从而降低了数控车床的加工效率。套类零件自动上下料机构主要包括自动安装夹具，坯料、工件拾取机械手，动力及控制系统。在数控车床加工过程中，该机构用于实现坯料的抓取、自动定位夹紧以及工件的回放等功能，可以实现数控车床的自动连续工作，操作简便，大幅度提高了工作效率和加工的自动化程度。1.2 自动上下料机构设计的意义该自动上下料机构利用压缩空气作为动力源，取之不尽，用之不竭，可以节约能源，气体不易堵塞流动通道，用过后可随时排入，不污染环境，成本较低，维护保养容易气动动作迅速，反应快，气动机械手与气动夹具相互配合工作，能够实现数控车床的自动连续工作，从而提高了加工成本，降低了工人的劳动强度。第2章 总体方案设计2.1 方案设计概述机械产品的设计过程由三个相互影响的步骤组成，称为方案设计阶段（或称概念设计阶段）、技术设计阶段（或称初步设计阶段）和施工设计阶段（或称详细设计阶段）。2.1.1 方案设计方案设计阶段的主要任务是根据计划任务书，在经调研进一步确定设计要求的基础上，通过创造性思维和试验研究，克服技术难关，经过分析、综合与技术经济评价，使构思和目标完善化，从而确定出产品的工作原理与总体设计方案。 明确设计要求 设计要求主要是功能要求、使用性能要求、工况适应性要求、宜人性要求、外观要求、环境适应性要求、工艺性要求、法规与标准化要求、经济性要求等等。 功能分析技术系统是由构造体系和功能体系构成的。建立构造体系是为了实现功能要求。对技术系统从功能体系入手进行分析，有利于摆脱现有结构的束缚，形成新的更好的方案。功能分析的目标是通过分析，建立对象系统的功能结构，通过局部功能的联系，实现系统的总功能。功能分析过程是设计人员初步酝酿功能原理设计方案的过程。这个过程往往不是一次能够完成的，而是随着设计工作的深入进行不断修改、完善。 功能原理设计此阶段的落脚点是为不同的功能、不同的工作原理、不同的运动规律匹配不同的结构，这就是通常所说的型、数综合，而且通过上述的排列组合，会出现非常多的功能原理解，产生很多的运动方案，这就为优选方案提供了基础。2.1.2 技术设计技术设计的任务是在功能原理设计所取得的优化方案的基础上，使原理构思转化为具有实用水平的具体结构，其中包括确定基本技术参数，进行总体布局设计和结构装配图设计。对所设计的产品应满足如下要求：制造和维护经济、操纵方便安全、可靠性高、使用寿命合理。为了达到这些要求，零件应满足强度、刚度、抗振性、耐磨性、耐热性和工艺性等原则。 确定基本技术参数（1）主要尺寸参数 工作尺寸标志着机械的工作范围和主要性能，一般包括工作尺寸、外形尺寸、工作装置尺寸等。应根据产品需满足的工艺要求及尺寸范围来确定。（2）质量参数 包括整机质量、各主要部件质量、质心位置等。（3）功率参数（包括运动参数、动力参数） 机械的运动参数有移动速度、加速度和调速范围等，主要取决于机器要实现的工艺要求。机器的动力参数包括承载力、原动机功率。工作装置是载荷直接作用的构件，力参数是其设计计算的依据，也是机械性能的主要标志。原动机功率反映了机械的动力级别，它与其他参数有函数关系，常是机械分级的标志，也是机械中各零部件的尺寸设计计算的依据。（4）技术经济指标 包括机械的生产率，机械的精度、效率、寿命、成本等。技术经济指标是评价机械设备性能优劣的主要依据，也是设计应达到的基本要求。 机械结构设计机械结构设计的任务就是依据所确定的原理方案，在总体设计的基础上给出具体的结构图，结构设计包括机器的总体结构设计和零部件的结构设计。结构设计的基本原则是明确（功能明确、工作原理明确、使用工况及应力状态明确）、简单、安全（结构构件安全、功能安全、运行安全、工作安全和环境安全）。另外，结构设计原理提供了用具体结构实现预定功能的策略和方法。2.2 驱动方式的确定驱动系统是带动操作机各运动副的动力源，常用的驱动方式包括电动机驱动、液压驱动和气压驱动三种。2.2.1 电动机驱动电动机驱动是利用各种类型的电动机经过机械传动（或直接）驱动操作机构以获得各种运动。其应用类型大致可分为普通交、直流电动机驱动、直流伺服电动机驱动、交流伺服电动机驱动、步进电动机驱动等。普通交、直流电动机驱动需加减速装置，输出力矩大，但控制性能差，惯性大，适用于中型或重型机器人。伺服电动机和步进电动机输出力矩相对小，控制性能好，可实现速度和位置的精确控制，适用于中小型机器人。交、直流伺服电动机一般用于闭环控制系统，而步进电动机则主要用于开环控制系统，一般用于速度和位置精度要求不高的场合。电动机使用简单，且随着材料性能的提高，电动机性能也逐渐提高。电力驱动因有不需能量转换、控制灵活、使用方便、噪声较低、起动力矩大等优点而被广泛选用。2.2.2 气压驱动气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的。气压传递的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转化为压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验装置等已大量涌现，它们在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显现出极大的优越性。这主要是因为气压传动与机械、电气、液压传动传动相比有以下特点。气压传动的优点：（1）工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道，用过后可将其随时排入大气中，不污染环境；（2）空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作，不会发生燃烧或爆炸。且温度变化时，对空气的粘度影响极小，故不会影响传动性能；（3）空气的粘度很小（约为液压油的万分之一），所以流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以便于集中供应和远距离输送；（4）相对液压传动而言，气动动作迅速、反应快，一般只需0.020.3s就可达到工作压力和速度。液压油在管路中流动速度一般为15m/s，而气体的流速最小也大于10m/s，有时甚至达到音速，排气时还达到超音速；（5）气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机，关闭气阀，但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。液压系统要保持压力，一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器，而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变；（6）气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万次，而气动元件可运行20004000万次；（7）工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣环境中，比液压、电子、电气传动和控制优越；（8）气动装置结构简单，成本低，维护方便，过载能自动保护。气压传动的不足之处：（1）由于空气的可压缩性较大，气动装置的动作稳定性较差，外载变化时，对工作速度的影响较大；（2）由于工作压力低，气动装置的输出力或力矩受到限制。在结构尺寸相同的情况下，气压传动装置比液压传动装置输出的力要小得多。气压传动装置的输出力不宜大于1040kN；（3）气动装置中的信号传递速度比光、电控制速度慢，所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。同时实现生产过程中的遥控也比较困难，但对一般的机械设备，气动信号的传递速度是能满足工作要求的；（4）噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器。在所有的驱动方式中，气压驱动是最简单的，在工业上应用很广。其中不少气动系统应用于机器人，多用于开关控制和顺序控制的机器人。气动执行元件既有直线气缸也有旋转气动马达。气动系统的工作介质是压缩空气，气动控制阀简单、便宜，而且工作压力也低的多。多数气动驱动用来完成挡块间的运动。气动系统的主要优点之一就是操作简便、易于编程，所以可以完成大量的点位搬运操作的任务。但是用气压伺服实现高精度很困难。不过在能满足精度的场合，气压驱动在所有的机器人及机械手中是重量最轻的，成本也最低。气压系统的动力源由高质量的空气压缩机提供。这个气源可经过一个公用的多路接头为所有的气动模块所共享。安装在多路接头上的电磁阀控制通向各个气动元件的气流量。综上所述，并结合具体设计的上下料机构抓取工件的尺寸、大小等，本设计最终采用气压驱动。 2.3CK6140型数控车床的主要参数床身最大工件回转直径 400 mm最大车削长度 1000 mm中心高 205 mm主轴头形成 6#C型主轴锥孔 莫式6号主轴孔径 52 mm主轴转速范围 1002500r/min机床轮廓尺寸长度 2265 mm宽度 1050 mm高度 1466 mm主轴线与床身边缘的间距 300 mm主轴线距地面高度 1100 mm床头箱长度 610 mm2.4 总体方案设计机床的上下料，是指将毛坯送到正确的加工位置及将加工好的工件从机床上取下的过程。按自动化程度，机床的上下料装置分为人工上下料装置和自动上下料装置两类。人工上下料通常借助传送滚道或起重机等设施，通过人工操作进行机床的上下料。这类操作需要较长时间，耗费体力，主要适用于单件小批生产或大型的活外形复杂的工件。在大批大量生产中，为了缩短上下料时间，提高劳动生产率，降低工人的劳动强度，通常采用自动化的上下料装置，如料仓式、料斗式、上下料机械手或机器人等。本设计所需要完成的针对数控车床的自动上下料机构，主要实现的功能是坯料的抓取、自动定位、夹紧和工件的回放。设计者决定采用单臂机械手，由它的旋转、俯仰和伸缩运动来完成上下料。机械手是一种能模仿人手的某些工作机能，按照程序要求实现抓取和搬运工件，或完成某些劳动作业的机械自动化装置。有时也称为操作机或工业机器人。上下料机械手依据其安放位置可以分为内装式、附装式和单置万能式机器人三类形式。按照其是否移动又分为固定式和行走式两类机器人。固定式机器人由于本体是固定的，它只能借助其臂部在可活动范围内进行上下料作业，它的传送距离九受到一定限制。如果能自动更换手部，它就可以抓取工件、刀具或夹具等实现多种操作，是一种具有较大柔性的传送装备。固定式机器人可分为服务于多台机床与固定机床两类。将小型机器人直接安装在机床的侧面或上部，使它具有搬运与装卸工件所必需的最低限度的运动自由度，可用CNC装置控制机器人的动作。行走式机器人又称移动式机器人，具有较大的活动范围。随着柔性制造系统的发展，工业机器人在物流系统中的应用越来越广泛。工业机器人可以在数控机床与工件台架之间完成工件的传送任务；也可以在两三台数控车床之间，以及与工件台架之间完成复杂的工件传送任务；还可以完成刀具交换、夹具交换甚至装配等任务。它将加工与装配、成品与毛坯、工件、刀具和夹具等有机的联系起来，构成一个完整的系统。应该指出的是，工业机器人在这里仅用于上下料，它当然比焊接、喷漆机器人的功能要求要简单一些。针对数控车床的自动上下料机构，实现的功能是坯料的抓取、自动定位、夹紧和工件的回放。本机构采用单臂机械手，由它的旋转、俯仰和伸缩运动来完成上下料。同时设计一气动弹簧涨胎心轴实现工件的自动定心夹紧与松开。机械手与气动夹具相互配合完成数控机床的自动化加工。上下料系统包含料台放出一个套类工件、气动机械手抓取工件，送入机床夹具内然后退回到一定位置，等到工件加工完之后，气动机械手动作抓取零件放回料台，这些动作都用电磁铁和行程开关实现简单的开关控制。从而完成上下料的总过程。机械手上下料与机床弹簧涨胎心轴的松开、夹紧及车刀运动有联锁关系，其程序如下：隔料器放出一个工件机械手手臂伸出到指定位置开关发出信号、手爪夹紧工件机械手手臂上仰到指定高度开关发出信号、机械手逆时针旋转180将工件送到弹簧涨胎心轴上开关发出工件到位信号弹簧涨胎心轴外涨夹紧工件机械手手爪松开工件开关发出信号、手臂缩回行程开关发出信号、手臂俯下加工工件开关发出信号、机械手手臂上仰到指定高度开关发出信号、手臂伸出到指定位置手爪夹紧工件开关发出信号、夹具松开开关发出信号、机械手顺时针旋转180将工件放回料台机械手回到初始位置隔料器放出下一个工件机械手再完成工件的上下料循环。1料台手爪伸缩缸数控机床升降缸旋转缸图-1上下料系统简图根据数控机床的机构参数可知，料台高800 mm，料台和机床主轴线之间的距离为1800mm。如图2-1所示，数控机床与料台平行布置；单臂形式的气动机械手置于车床与料台的中间位置，固定在平台上；弹簧涨胎心轴安装在数控机床的主轴上，随主轴一起旋转。考虑到机械手的工作空间和人工操作空间，通过定性的分析，按下开关，启动工作后，机械手手臂在伸缩气缸3的驱动下伸长347mm，手爪2在气缸驱动下夹紧料台上的一个工件后，时间继电器发出信号，机械手手臂由位于其正下方的升降气缸5驱动，上仰一定角度，使得手爪所抓取工件的中轴线上升300mm，此时升降缸5上升28mm。手臂到位后，行程开关发出信号，机械手在旋转缸6的驱动和行程开关的控制下逆时针旋转180。这样，机械手手臂伸向数控机床的主轴方向，将工件直接送入车床夹具。弹簧涨胎心轴外涨夹紧工件后，手爪在气缸驱动下松开工件，在时间继电器和行程开关的控制下，机械手手臂缩回、下俯并且停止到安全位置。数控机床开始加工工件，加工完毕后，时间继电器发出信号，在行程开关控制下，升降缸5上升28mm，使得机械手臂上仰一定角度，手臂在伸缩缸3的驱动下再次伸长347mm，手爪2在气缸驱动下夹紧已加工完的工件，夹具松开，时间继电器发出信号，在行程开关控制下，机械手由旋转缸6驱动顺时针旋转180后回到料台方向。手臂随着升降缸5的下降而俯下，手爪在气缸驱动下松开，将工件放于料台上，时间继电器发出信号后，手臂由伸缩缸3驱动退回到初始位置。机械手的上述一系列运动与车床夹具的夹紧、松开相配合，实现了机床的上下料。气动机械手机构中，伸缩缸3驱动手臂实现伸缩运动。升降缸5位于旋转缸6的顶端、机械手臂的正下方。机械手伸缩臂的尾部具有吊耳支撑机构，通过升降缸5的升降运动，机械手伸缩臂可绕尾部支撑旋转，从而实现俯仰运动。旋转缸6位于机身底部，驱动机械手实现180的回转运动。2.5 本章小结随着机械制造业的发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。为了更有效地提高产品质量、生产效率，降低生产成本，改善工人的劳动条件，数控机床的使用越来越普遍，因而对自动上下料机构的设计也就变得越来越重要。本设计中的自动上下料机构的工作对象是套类零件，主要由自动安装夹具，坯料、工件拾取机械手和动力及控制系统组成。其中，自动安装夹具为自动定心夹紧的涨胎心轴，机械手是单臂式的，动力及控制采用气压驱动和电气控制。普通气缸驱动的机械手可实现柔性自动上下料，送料精度较高，能节约人力、降低加工成本。气动机械手与气动夹具相辅相成实现自动上下料，不但省事，减少投资，节约时间，而且工作可靠。第3章 夹具设计3.1 机床夹具设计概述3.1.1 机床夹具及其组成 机床夹具在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象使之占有正确位置，以便接受施工的工艺装备，统称为夹具。在机械加工、装配、检验以及焊接等工艺中，都大量的采用夹具。而在机械加工中应用于金属切削机床上的夹具，将其称为机床夹具。机床夹具是在金属切削加工中用以准确地确定工件的位置，并将其夹紧，从而保证工件与刀具间正确的相对位置的工艺装备。由此可以看出，机床夹具是用来安装工件的设备。 机床夹具的组成机床夹具由下列零部件组成。（1）定位元件 用来保证工件在夹具中占有正确的位置。如心轴支撑钉、支撑板、V型块等都是定位元件。（2）夹紧装置 因工件在加工时会受到切削力、惯性力、冲击力和振动等作用，为了使工件不因受力的作用而使位置发生变化，需要有将工件夹紧的机构。如斜楔、螺旋、偏心等夹紧机构。（3）对刀及导向元件 用于确定工件相对于刀具的位置。如对刀块、钻套、镗套等。（4）夹具体 用于联接夹具中各种元件和装置的基础件。（5）其他元件及装置 如定向键、操作件、分度装置等。3.1.2 机床夹具的功能和应满足的要求 机床夹具的功能（1）保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了两层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。（2）提高生产率 使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正、对刀等辅助时间，采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产效率。（3）扩大机床的使用范围 有些机床夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工。（4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 机床夹具应满足的要求机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面：（1）保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键的是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。（2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。（3）安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人的劳动强度。（4）排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产效率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。（5）机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。3.2 结构设计3.2.1 夹具定位机构的设计 工件在夹具中的定位工件在加工前必须相对于刀具和机床占有正确的位置，即工件必须定位。当工件安放在夹具上时，由于定位元件的限制，使工件在夹具中不能随意摆放，而是确定在一个既定位置上，从而保证一批工件都能在夹具中占有同一个正确位置，这就是工件的定位。需要说明的是，在这里不应该把工件的定位片面的理解为工件位置的固定。固定工件的位置，是工件夹紧的含义。工件在夹具中，因偶然事故而没有安放在正确位置上，即没有定位，但夹紧机构仍可以将其夹紧而使位置固定下来。此时工件虽然被固定在某一位置上，但工件并没有实现定位。也就是说，定位与夹紧是两个互相联系，但又不容混淆的概念。工件在夹具中的定位问题，是夹具设计中首先要解决的重要问题。因为工件的定位方案为确定，便无法进行夹紧装置、对刀元件、引导元件及夹具体等的设计工作。而定位元件一经确定则夹具其他组成部分的总体配置也就大体上随之确定。将工件的有关表面靠紧在夹具的定位元件上，即实现定位。由此可见，工件的定位不但与定位方案、定位元件有关，而且还与工件上用于定位的各表面有关。这些表面是工件定位的基础，即确定工件各表面相互位置的基准。基准是机械制造中应用的十分广泛的一个概念，它是指机器零件上用来确定各有关表面相互位置所用的几何要素（点、线、面），它有基准点、基准线、基准面（基面）之分。基准在机器零件的设计、加工、检验、装配等许多方面都会遇到，与夹具设计有关的两类基准，即设计基准和工艺基准。 常用定位方式（1）以平面定位 工件以平面为基准定位较为广泛，如箱体、机座、支架、盖、板类零件等。定位元件常采用支承钉、支承板，可调支承和自位支承等。其中平头支承钉用于精基准定位，球头支承钉用于毛坯面的定位，齿纹式支承钉也用于毛坯面的定位，齿纹增加摩擦力使定位稳定，为了便于清理切屑，一般用于侧面定位。支承板一般用于主要定位面或水平方向上的定位面。可调支承主要用于毛坯质量不高，尺寸变化大的粗基准定位，适于中小批量生产。自位支承能增加定位基准面与定位元件的接触点数，提高定位稳定性，同时可以减少工件受外力而产生的变形。另外，还有辅助支承，它只起增加刚度而不起定位作用。（2）以外圆柱面定位 以工件的外圆柱面定位，生产中应用广泛，如轴承、套类零件等。除三爪卡盘和弹簧卡头等自动定心夹具外，还有用平面支承、圆孔套和V型块等。V型块定位，装卸方便，对中性好，在生产中应用也比较常见。（3）以圆孔定位 工件以圆孔定位，常用的定位元件是心轴、定位销。心轴的结构形式很多，如刚性心轴、弹性心轴、液压塑料心轴等。常用的刚性心轴有三种：锥形心轴 这种心轴的锥度很小，工件在此心轴上定位限制了五个自由度。安装工件时，将工件楔紧在心轴上，楔紧后的工件孔有弹性变形，使工件孔与心轴在长度上产生紧配合，从而使工件不致于倾斜。加工时，靠楔紧在长度上产生的摩擦力带动工件，不需另外夹紧。过盈配合圆柱心轴 工件在心轴和轴肩上定位，限制五个自由度。心轴的定位部分与工件孔采用过盈配合，安装时，用压力机压入压出，工件定位后没有间隙，因此定位误差为零。间隙配合圆柱心轴 工件在心轴和轴肩上定位，限制五个自由度。当工件精度要求不高时，为了装卸方便，工件和心轴可以采用间隙配合。组合定位 工件定位时，常需要限制多个自由度，若采用一个表面定位不能满足加工要求，常需要两个或两个以上表面定位，这种定位方式称为组合定位。如采用两个或三个平面定位、一面一孔定位以及最典型的一面两孔定位等。各种机器的变速箱、内燃机气缸体、气缸盖及连杆等在加工中多采用一面两孔定位。这种定位方法，能使各工序的基准一致，减少基准转换误差，提高加工精度。图3-1 车床夹具简图针对套类零件的特点，其在夹具中是通过内孔表面和端面来定位的。如图3-1所示，夹具中采用三个支承钉对工件进行轴向的精基准定位；采用弹簧涨胎心轴对工件的内孔表面进行定位。3.2.2 夹具夹紧机构的设计 工件夹紧的基本要求工件在夹具中定位后，相对于机床和刀具占有了正确的位置，而工件在加工时受到切削力、惯性力和重力等作用，若要保证工件的既定位置不变，必须使工件夹紧。所谓工件的夹紧就是指工件在外力作用下保持原有定位位置不变。另外，对工件夹紧还有一定的要求：夹紧过程中不能破坏定位；夹紧可靠、适当，既要使工件在加工过程中不产生位移或振动，又要避免工件产生变形和损伤已加工表面。要满足以上要求，必须正确、合理地确定夹紧力的方向、作用点和大小。 典型夹紧机构机床夹具利用斜楔夹紧原理实现夹紧工件还是比较常见的。实际应用中，螺旋夹紧机构和偏心轮夹紧机构，就其作用原理来讲，也是斜楔加紧原理的变型。（1）斜楔夹紧机构 斜楔是利用其斜面移动产生压力，使工件得到夹紧的。其特点是：具有自锁性、具有增力作用、夹紧行程小、能够改变作用力。实际生产中很少直接应用单斜楔夹紧工件，因为单斜楔夹紧既费时又费力，通常与螺旋或偏心轮夹紧机构联合使用，并采用气动和液压为力源。（2）螺旋夹紧机构 具有结构简单、增力大、自锁性好等优点，但是夹紧动作慢。可以直接用于对工件的夹紧，也可与其他元件或机构组成复合夹紧机构。螺旋夹紧机构在机床夹具中应用极为广泛。它实际上相当于一个斜楔绕在圆柱体上，它的夹紧过程是通过转动螺旋，使绕在圆柱体上的斜楔在高度上发生变化，实现对工件的夹紧。（3）偏心夹紧机构 是斜楔夹紧机构的一种变型。可以把它看成是斜楔包在圆盘上，因此偏心夹紧机构的结构比斜楔紧凑，夹紧迅速，但是夹紧行程小，增力倍数不大。一般不单独使用，它与压板组成的偏心压板夹紧机构应用较为广泛。（4）定心夹紧机构 当被加工工件几何对称时，常使用同时定位和夹紧机构，这种机构称为定心夹紧机构。其工作原理是：利用定心夹紧元件的等速移动或均匀弹性变动实现定心夹紧。如车床用的三爪卡盘、小锥度心轴等都属于定心夹紧机构。常见的定心夹紧机构还有如下四种：双向定心的V形块夹紧机构 定位精度不高，但夹紧力大、装夹范围大，适用于定心精度要求不高的工件安装。滑块斜楔定心机构 夹紧范围较大，夹紧可靠，但定心精度不高，适用于工件的粗加工。弹性筒定心夹紧机构 分为用于外圆柱面的定心弹簧夹头和用于工件内孔定心弹簧夹头（涨胎）。这类机构的定心-夹紧元件为弹性筒夹，其前端沿圆周方向开有三个等分槽（涨胎则在两端开等分槽）。夹压工件时，由于弹性筒夹向中心收缩时，即可对工件外圆柱面实施定心并加紧；当弹性筒夹向外扩涨时就可以对圆柱孔定心并夹紧。液性塑料定心夹具机构 定位精度高，适用于精加工，但薄壁套筒本身较难加工。（5）联动夹紧机构 工件加工时，由于工件的结构特点、定位夹紧以及生产率的要求，常对工件施加几个夹紧力，在同一个夹具中安装几个工件，可用联动夹紧机构来实现。这种机构，操纵集中、简便，缩短辅助时间，从而提高了生产率；还可以使各点夹紧力保持相对稳定，既保证了定位又减少了工件的变形，也减轻了工人的劳动强度，因此，得到广泛的应用。但其结构较为复杂，可靠性较差。联动夹紧机构分为多点、多件夹紧。采用定心夹紧机构中的弹性筒夹夹紧机构弹簧涨胎心轴来实现套类零件的自动定心夹紧。如图3-1所示，此机构的定心-夹紧元件是弹性筒夹，其前端沿圆周方向开有四个等分槽，夹压工件时，弹簧筒夹向外扩涨就可以对圆柱孔定心并夹紧。弹性筒夹的外涨是由气缸驱动拉杆带动心轴沿轴向移动，从而驱动锥形块移动、夹压弹性筒夹来实现的。拉干与心轴通过螺纹连接并加以圆螺母进行防松，锥形块通过普通平键连接在心轴上并且随心轴一起旋转，其顶端由挡圈和螺栓固定。3.3 气动夹紧装置设计计算3.3.1 夹紧力的确定（1）计算工件在车削时所受的切削分力Pz根据相关资料，车削外圆时，计算Fc的经验公式如下：Fc=cFC apXfc fyFC KFC （31） 式中，cFC与工件材料、刀具材料及切削条件等有关的系数； ap 背吃刀量，mm； f进给量，mm/r； xFC，yFC 指数；KFC切削条件不同时的修正系数。根据经验公式从有关资料中查出，用o=15，Kr=75的硬质合金车刀车削结构钢件外圆时，cFC=1609，xFC=1，yFC=0.84，ap=1mm，f=0.1mm/r其中,指数xFC比yFC大，说明背吃刀量ap对Fc的影响比进给量f对Fc的影响大。那么，Fc=16091（0.1）0.841=232.57N则，Pz=Fc=232.57N（2）工件与心轴在轴向方向与圆周方向的摩擦系数为：f1=f2=0.2（3）安全系数K=2.5（4）为防止工件在车削时，在切削分力Pz作用下打滑而转动所需的轴向拉力为： （32）3.3.2 夹紧气缸的设计计算（1）根据机械设计手册，由预算确定的所需气缸轴向输出力推力Q=3627.7N，得：活塞式气缸（双作用气缸）内径： （33） 式中，p 气缸工作压力，Pa； 气缸的机械效率； d 活塞杆直径,mm。代入数值得：根据标准化气缸系列的数值进行圆整，得D=100mm。（2）活塞杆直径的确定与验算取活塞杆直径d=25mm，按下式进行验算： （34）式中，p 活塞杆承受的轴向力，N； 活塞杆材料的需用应力，N。代入数值，得，成立。故活塞杆直径满足强度要求。（3）气缸筒壁厚的确定与验算 气缸内径确定后，根据机械设计手册，其壁厚选取为t=10mm,根据下式进行强度验算： （35）式中，t 气缸筒的壁厚，mm； P 最高工作压力，Pa； D 气缸筒内径，mm； 气缸筒材料的许用应力，Pa。代入数值得，成立。故该缸筒壁厚满足强度要求。（4）气缸进排气口螺孔直径的确定气缸进排气口螺孔的大小与空气消耗量（缸径、活塞杆直径、活塞的平均速度等）及供气压力均有关系，故难于准确计算。根据机械设计手册，按缸径查取。根据D=100mm，查得，进排气口螺孔直径规格为d=M141.5。（5）活塞的厚度取决于密封圈的种类和排数。气缸筒与活塞、活塞杆与活塞、气缸筒与气缸盖、活塞杆与气缸盖之间均选用0形橡胶密封圈，其沟槽尺寸皆为标准值。（6）连接螺栓直径的确定与验算根据螺栓材料与载荷，初定螺栓直径d=10mm，按下式进行验算： （36）式中，A 气缸的有效截面积，mm2； P 气缸的工作压力，Pa； b螺栓材料的抗拉强度，Pa； x 需用应力与抗拉强度之比，取； n 螺栓数目。代入数值，得：，成立。故螺栓直径符合要求。 3.4 本章小结车床夹具装在机床主轴上并带动工件旋转，加工回转面、端面等。以外圆定位的车床夹具，如卡盘、卡头；以内孔定位的车床夹具，如各类心轴；以中心孔定位的车床夹具，如各类顶尖、拨盘等。本设计中夹具以内孔定位，故采用心轴与弹性筒夹组合而成。为保证加工表面的形状、位置精度，夹具与主轴的联结的定心精度要高，定心方式要与选用机床主轴端部结构相符，鼎新后再加以压紧或拉紧，保证可靠和安全。车床夹具是在高速回转，即受切削力又受惯性力作用，因此夹紧力必须考虑充分且大小足够，必须有可靠的自锁性。第4章 机械手设计4.1 运动分析套类零件自动线大多数为一台机床配备两台结构完全相同的单臂机械手，分别承担工件的上下料运动。也有设计成在一台机械手上采用了两只机械臂的形式，这样一台双臂机械手就能承担两台单臂机械手的工作。在本设计中，为了减少机械手的数量同时由于要加工的零件尺寸和质量不大，仅采用一台单臂机械手来承担工件的上下料运动。图4-1 机械手机构简图如图4-1所示，本设计所采取的结构中，机械手工作时，首先机械手手臂伸长，手爪从料台夹紧工件后，手臂上仰，然后机身逆时针旋转180，将工件送入数控机床夹具上夹紧，手臂缩回后俯下到料台高度完成上料过程，此时数控机床开始对工件进行加工。当机床加工完工件后，机械手手臂开始上仰一定角度后，手臂伸出到机床主轴中心线的高度，然后手爪夹紧工件，机床夹具松开后，机械手顺时针旋转180后，手臂俯下到料台高度并将工件放在料台上，手臂缩回，机械手回到原始位置，从而完成下料过程。上下料过程循环进行，实现工件的连续加工。从上述运动过程可以看出，机械手需要三个自由度：机身回转、手臂俯仰和伸缩。具体的分析过程如下：从上一章的数控机床有关参数以及确定的机械手和机床之间的位置关系可以知道，料台高800mm而机床主轴中心线高为1100mm，因此机械手爪的升降高度应为300mm（这一动作是由升降缸升降28 mm，带动手臂俯仰一定角度实现的）。机械手位于数控机床和料台的中间位置，而机床主轴与料台之间间隔为1800mm，所以机械手手臂伸长之后应为947mm，这样才能在旋转180后准确地将工件放入机床夹具内或放在料台上。一台单臂机械手同时承担工件的上下料运动，比采用两台单臂机械手的优点在于，结构简单、紧凑，定位精度高，维修方便。在本设计中，驱动系统为机床夹具和机械手提供运动的动力，是动力源。驱动系统按驱动介质的不同，可以分为液压驱动、气压驱动、电机驱动、机械传动，也可以采用几种方式联合驱动。经过分析比较，本设计采用气压驱动控制机床夹具和机械手。同其他驱动方式相比，气压驱动具有以下优点：动力源为压缩空气，成本低，而且维护保养容易，无污染等。电控线路辅助气压回路控制机械手自动完成工件的上下料。机械手的电控系统有多种类型，除专用机械手外，大多数要专门进行电控系统地设计。根据控制程序的不同，电控方式分为固定程序，包括继电器线路，半导体逻辑线路；可编程序，包括顺序控制器，示教再现式计算机。在本设计中，因为是专用机械手，考虑到实际的生产情况，要求设备的使用寿命高，工作可靠，成本低，经过分析比较，采用半导体逻辑线路控制机械手和机床夹具，在工作精度一定的前提下，半导体逻辑不仅能满足生产的实际需要，而且价格较低，并且在必要时可以改换成PC单片机控制。综上所述，启动工作后，机械手臂伸长，手爪抓取坯料，手臂上仰一定角度，逆时针旋转180，将工件送入夹具夹紧后，手爪松开，手臂缩回、落下后完成上料动作；机床加工完工件后，机械手臂再次上仰后伸长，手爪夹紧工件，夹具松开，机械手顺时针旋转180后，手臂俯下相同角度后，将工件放在料台上，手臂缩回到初始位置，从而完成下料动作。4.2 结构设计4.2.1 手部设计 概述手爪应具有一定的通用性，其主要功能是：抓住工件，握持工件和释放工件。手爪按夹持原理可以分为机械类，磁力类和真空类三种。机械类手爪有靠摩擦力夹持和吊钩承重两类，前者是有指手爪，后者是无指手爪。产生夹紧力的驱动源可以有气动、液动、电动和电磁四种。磁力类手爪主要是磁力吸盘，有电磁吸盘和永磁吸盘两类。真空类手爪是真空式吸盘，根据形成真空的原理可以分为真空吸盘、气流负压吸盘、挤气负压吸盘三种。磁力手爪及真空手爪是无指手爪。机械手爪按手指数目分为二指手爪和多指手爪，按手指关节分为单关节手指手爪和多关节手指手爪。手爪按智能化分为普通式手爪（手爪不具备传感器）和智能化手爪（手爪具备一种或多种传感器，如力传感器、触觉传感器、滑觉传感器等）。手爪设计和选用最主要的是满足功能上的要求，由于本课题中的套类零件尺寸很小，自身的重量很轻，设计中决定采用二指机械式手爪夹持工件的外圆柱表面。 机械式手爪设计（1）驱动 机械式手爪通常采用气动、液动、电动和电磁来驱动手指的开合。其中，气动手爪有许多突出优点：结构简单、成本低、容易维修、而且开合迅速，重量轻。故气动手爪目前应用广泛。设计中决定采用气动手爪。（2）传动 驱动源的驱动力通过传动机构驱使爪钳开合并产生夹紧力。传动机构有多种形式，如平行连杆式、齿轮齿条式、拨杆杠杆式、滑槽式等等。本设计中的机械手爪采用双支点连杆杠杆式的，驱动杆末端与连杆有铰销铰接，当驱动杆作直线往复运动时，则通过连杆推动两杆手指各绕支点作回转运动，从而使手指松开或闭合。（3）爪钳 爪钳是与工件直接接触的部分，它们的形状和材料对夹紧力有很大的影响。夹紧工件的接触点越多，所要求的夹紧力越小，对夹紧工件来说更显得安全。所设计的手爪爪钳具有V形表面，有四条折线与工件相接触，形成力封闭形式的夹持状态，安全可靠。 夹紧气缸的设计计算（1）工件质量（2）当工件被竖直夹持时，手指握住工件时所需要的夹紧力最大，工件质量为5kg，则夹紧力为 ：N=mg=59.8=49N（3）手部的驱动力计算图4- 手爪受力分析简图如图4-2所示 ，Q为活塞杆推力，N为手指夹紧工件的夹紧力，则由力矩平衡，知 （41）其中，b=5mm,c=75mm,=80，代入数值得活塞杆推力 （4）根据机械设计手册，由预算确定的所需气缸轴向输出力推力Q=259.2N得：活塞式气缸内径 （42） 根据标准化气缸系列的数值进行圆整，得D=32mm。 （5）活塞杆直径的确定与验算取活塞杆直径d=10mm，按下式进行验算： （43） 代入数值，得，成立。故活塞杆直径满足强度要求。（6）气缸筒壁厚的确定与验算 气缸内径确定后，根据机械设计手册，其壁厚选取为t=5mm,根据下式进行强度验算： （44） 代入数值得，成立。故该缸筒壁厚满足强度要求。（7）气缸进排气口螺孔直径的确定气缸进排气口螺孔的大小与空气消耗量（缸径、活塞杆直径、活塞的平均速度等）及供气压力均有关系，故难于准确计算。根据机械设计手册，按缸径查取。根据D=32mm，查得，进排气口螺孔直径规格为d=M61。（8）活塞的厚度取决于密封圈的种类和排数。气缸筒与活塞、活塞杆与活塞、气缸筒与气缸盖、活塞杆与气缸盖之间均选用0形橡胶密封圈，其沟槽尺寸皆为标准值。（9）连接螺栓直径的确定与验算根据螺栓材料与载荷，初定螺栓直径d=6mm，按下式进行验算： （45） 代入数值，得：，成立。故螺栓直径符合要求。4.2.2 臂部设计工业机器人的臂部一般具有23个自由度，即伸缩、回转或俯仰。臂部总重量较大，受力一般较复杂，在运动时，直接承受腕部、手部和工件（或工具）的静、动载荷，尤其高速运动时，将产生较大的惯性力（或惯性力矩），引起冲击，影响定位的准确性。 臂部设计的基本要求臂部的结构形式必须根据机器人的运动形式、抓取重量、动作自由度、运动精度等因素来确定。同时，设计时必须考虑到手臂的受力情况，油（气）缸及导向装置的布置、内部管路与手腕的连接形式等因素。因此设计手臂时一般要注意下述要求：（1）刚度要求高为防止臂部在运动过程中产生过大的变形，手臂的截面形状要合理选择。工字形截面弯曲刚度一般比圆截面大；空心管的弯曲刚度和扭转刚度都比实心轴大的多，所以常用钢管作臂杆及导向杆，用工字钢和槽钢作支撑板。（2）导向性要好为防止手臂在直线运动中，沿运动轴线发生相对转动，或设置导向装置，或设计方形、花键等形式的臂杆。（3）重量要轻为提高机器人的运动速度，要尽量减小臂部运动部分的重量，以减小整个手臂对回转轴的转动惯量。（4）运动要平稳，定位精度要高由于臂部运动速度越高，惯性力引起的定位前的冲击也就越大，运动既不平稳，定位精度也不高。因此，除了臂部设计上要力求结构紧凑、重量轻外，同时要采用一定形式的缓冲措施。 手臂的常用机构（1）手臂直线运动机构机器人手臂的伸缩、横向移动均属于直线运动。实现手臂往复直线运动的机构形式比较多，常用的有活塞油（气）缸、齿轮齿条机构、丝杠螺母机构以及连杆机构等。由于活塞油（气）缸的体积小、重量轻，因而在机器人的手臂结构中应用比较多。（2）手臂回转运动机构实现机器人手臂回转运动的机构形式是多种多样的，常用的有叶片式回转缸、齿轮传动机构、 链轮传动机构、活塞缸和连杆机构等。机械手手臂需完成的是伸缩运动，故采用活塞气缸。 手臂伸缩运动气缸的设计计算计算臂部运动驱动力，要把臂部所受的全部载荷考虑进去。机械手工作时，臂部所受的负荷主要有惯性力、摩擦力和重力等。臂部作水平伸缩运动时，首先要克服摩擦阻力，包括气缸与活塞之间的摩擦阻力及导向杆与支撑滑套之间的摩擦阻力等，还要克服启动过程中的惯性力。其驱动力Pq可按下式计算Pq=Fm+Fg （46） 式中，Fm各支撑处的摩擦阻力，N； Fg启动过程中的惯性力，N,其大小可按下式估算Fg=Ma （47） 式中，M手臂伸缩部件的总质量，kg； a启动过程中的平均加速度，m/s2。 而平均加速度a可按下式计算 （48） 式中，速度增量，m/s；升降速过程所用时间，s，一般为0.010.5s。（1）工件质量m1=5kg手爪部件质量m2=0.58+0.41+0.09=1.08kg手臂伸出的总质量M1=5+1.08+0.79+0.15+0.98+0.05=8.05kg取动摩擦系数f=0.18，则Fm=fM1g=0.188.059.8=14.2N由于手臂的运动速度很小，启动过程中的惯性力可略去不计。那么，驱动力Pq=Fm=14.2N（2）根据机械设计手册，由预算确定的所需气缸轴向输出力推力Q=14.2N得：活塞式气缸内径 （49） 根据标准化气缸系列的数值进行圆整，得D=32mm。 （3）活塞杆直径的确定与长度的验算取活塞杆直径d=20mm，L=400mmL/d10且活塞杆受压时，其长度按下式进行验算： （410） 式中，m与气缸安装方式有关的安装系数； A活塞杆的横截面积，mm2； p活塞杆承受的轴向压力，N； n安全系数，一般取n=24.代入数值，得，成立。故活塞杆长度满足要求。（4）气缸筒壁厚的确定与验算 气缸内径确定后，根据机械设计手册，其壁厚选取为t=5mm,根据下式进行强度验算： （411） 代入数值得，成立。故该缸筒壁厚满足强度要求。（5）气缸进排气口螺孔直径的确定根据机械设计手册，按缸径D=32mm，查得，进排气口螺孔直径规格为d=M61。（6）气缸筒与活塞、活塞杆与活塞、气缸筒与气缸盖、活塞杆与气缸盖之间均选用0形橡胶密封圈，其沟槽尺寸皆为标准值。活塞的厚度取决于密封圈的排数。（7）连接螺栓直径的确定与验算根据螺栓材料与载荷，初定螺栓直径d=6mm，按下式进行验算： （412） 代入数值，得：，成立。 故螺栓直径符合要求。4.2.3 机身设计 概述机身，又称为立柱。机器人必须有一个便于安装的基础件，这就是工业机器人的机座，机座往往与机身做成一体。机身是支撑臂部的部件。一般实现升降、回转和俯仰等运动，常有1至3个自由度。机身设计时要注意下列问题：（1）要有足够的刚度和稳定性；（2）运动要灵活，升降运动的导套长度不宜过短，避免发生卡死现象，一般要有导向装置；（3）结构布置要合理。通常机身具有回转、升降、回转与升降、回转与升降以及俯仰共5种运动，采用哪一种自由度形式由工业机器人的总体设计来定。比如，圆柱坐标式机器人把回转与升降2个自由度归属于机身；球坐标式机器人把回转与俯仰2个自由度归属于机身；关节坐标式机器人把回转自由度归属于机身；直角坐标式机器人有时把升降，有时把水平移动一个自由度归属于机身。机械手机身需要完成回转及俯仰运动。回转运动采用活塞气缸与齿轮齿条组成的机构驱动；手臂的俯仰运动采用活塞气缸与连杆机构来实现。驱动手臂俯仰运动的活塞气缸位于手臂的下方，其活塞杆和手臂用铰链连接，缸体通过采用尾部耳环方式与支撑立柱相连接。 臂部俯仰运动气缸的设计计算作垂直运动时，除克服摩擦力之外，还要克服自身运动部件的重力和其承受的手臂、手腕、手部、工件等的总重力以及升降运动的全部部件惯性力，其驱动力可按下式计算Pq=Fm+Fg+W （413） 式中，Fm各支撑处的摩擦力，N； Fg启动时的总惯性力，N； W运动部件的总重力，N。（1）气缸举升的总质量为M2=8.05+0.68+0.5+2.7+0.29+0.05=12.27kgW=M2g=12.279.8=120NFm=fW=0.18120=21.6N那么，驱动力Pq=21.6+120=141.6N（2）根据机械设计手册，由预算确定的所需气缸轴向输出力推力Q=259.2N得：活塞式气缸内径 （414） 根据标准化气缸系列的数值进行圆整，得D=32mm。 （3）活塞杆直径的确定与验算取活塞杆直径d=20mm，按下式进行验算： （415） 代入数值，得，成立。故活塞杆直径满足强度要求。（4）气缸筒壁厚的确定与验算 气缸内径确定后，根据机械设计手册，其壁厚选取为t=5mm,根据下式进行强度验算： （416） 代入数值得，成立。故该缸筒壁厚满足强度要求。（5）气缸进排气口螺孔直径的确定根据机械设计手册，按缸径D=32mm，查得，进排气口螺孔直径规格为d=M61。（6）气缸筒与活塞、活塞杆与活塞、气缸筒与气缸盖、活塞杆与气缸盖之间均选用0形橡胶密封圈，其沟槽尺寸皆为标准值。活塞的厚度取决于密封圈的排数。（7）连接螺栓直径的确定与验算根据螺栓材料与载荷，初定螺栓直径d=6mm，按下式进行验算： （417） 代入数值，得：，成立。故螺栓直径符合要求。 回转运动气动装置的设计计算回转运动驱动力矩只包括两项：回转部件的摩擦总力矩；机身自身运动部件和其携带的手臂、手腕、手部、工件等总惯性力矩，故驱动力矩可按下式计算Mq=Mm+Mg （418） 式中，Mm总摩擦阻力矩，Nm；Mg各回转运动部件总惯性力矩，Nm。而， （419） 式中，在升速或制动过程中角速度增量，1/s；回转运动升速或制动过程的时间，s；全部回转零部件对机身回转轴的转动惯量,kg。如果零件外廓尺寸不大，重心到回转轴线距离又远时，可按质点计算它对回转轴线的转动惯量。（1）回转部件的总质量M3=12.271.880.661.37.86=23.97kgJ0=M3r2=23.970.452=4.85kg那么，则驱动力矩Mq=2.26+4.85=7.11Nm气缸的驱动力Q=7.11/0.025=284.4N（2）根据机械设计手册，由预算确定的所需气缸轴向输出力推力Q=284.4N得：活塞式气缸内径 （420） 根据标准化气缸系列的数值进行圆整，得D=32mm。 （3）活塞杆直径的确定与验算取活塞杆直径d=28mm，按下式进行验算： （421） 代入数值，得，成立。故活塞杆直径满足强度要求。（4）气缸筒壁厚的确定与验算 气缸内径确定后，根据机械设计手册，其壁厚选取为t=5mm,根据下式进行强度验算： （422） 代入数值得，成立。故该缸筒壁厚满足强度要求。（5）气缸进排气口螺孔直径的确定根据机械设计手册，按缸径D=32mm，查得，进排气口螺孔直径规格为d=M61。（6）气缸筒与活塞、活塞杆与活塞、气缸筒与气缸盖、活塞杆与气缸盖之间均选用0形橡胶密封圈，其沟槽尺寸皆为标准值。活塞的厚度取决于密封圈的排数。（7）连接螺栓直径的确定与验算根据螺栓材料与载荷，初定螺栓直径d=6mm，按下式进行验算： （423） 代入数值，得：，成立。故螺栓直径符合要求。（8）齿轮轴取模数m=2.5，齿数Z=20，则分度圆直径d=mZ=2.520=50mm齿顶高ha=ha*m=12.5=2.5mm齿根高hf=(ha*+c*)m=1.252.5=3.125mm由于气缸的工作压力足以旋转齿轮轴，且转速小，质量轻，尺寸小，故不必校核轴的强度。4.3 本章小结在生产周期中，工件有85%的时间处于等待状态，另外5%的时间用于运输和检测，只有10%的时间用于加工和调整；在一般情况下，通过改进加工过程最多再缩短生产周期的3%5%。由此可见，提高机床的自动化程度，提高机床的加工效率，对缩短生产周期是有限的。因此，采用合理的自动化上下料装置，缩短机床的辅助时间，才能更有效的提高劳动生产率。第5章 气动控制系统设计5.1 气压传动系统原理图的拟定气压传动系统原理图是表示气动系统的组成和工作原理的重要技术文件。拟定气压传动系统原理图是设计气动系统的第一步，它对系统的性能及设计方案的合理性、经济性具有决定性影响。由于气缸中的活塞在接近行程末端时，如未采取任何措施，由于速度高，会撞击缸盖，引起振动甚至损坏机件，或因冲击导致被夹紧的薄壁工件变形。这种现象在行程较长的气缸里尤为严重。为防止这种现象，可在气缸内部或气缸外部的回路中设置缓冲装置。由于本设计中的气缸直径较小，不宜在缸内设缓冲装置，故把它装在外部，构成缓冲回路。气压传动系统的具体工作原理如图5-1所示。由于受机床本身布局的限制，为操作安全，要求机床的X、Z轴均在“回零参考点”处，才可启动气压系统进行自动上下料。在弹簧涨胎心轴静止的状态下，图5-1中气源启动后缸19动作，向1气源 2气动三联件3溢流阀4，5，6，7，8减压阀9，10，11，12，13，14，15，16，17，18单向节流阀 19伸缩缸20手爪夹紧缸21旋转缸22升降缸23夹具夹紧缸图5-1 气压系统原理图外伸出由ST1控制的行程后，缸20动作手爪夹紧工件，然后缸22动作使机械手手臂上仰到由行程开关ST5控制的行程后，缸21动作，机械手带动工件旋转由行程开关ST3控制的角度，将工件送入夹具内，缸23动作夹具外涨夹紧工件，缸20动作手爪松开工件，接着机械手在缸19和缸22的动作下回到一个安全位置，机床开始加工工件，这就是上料过程；工件加工完之后，机械手要完成工件的下料过程，将工件放回到料台。首先缸22先动作手臂上仰由行程开关ST5控制的高度，然后缸19伸出由ST1控制的距离，达到机床主轴中心线的高度，缸20动作手爪夹紧工件，同时缸23动作夹具松开工件，然后缸21旋转由ST4控制的角度，缸22动作机械手带动工件俯下至初始位置，并将工件放到料台上，此时，缸20动作手爪松开工件，缸19动作手臂缩回。机械手回到最初上料时的位置。这样上料、下料就可以连续循环进行，数控机床对零件的加工效率大大提高。 在气动回路中采用的缓冲回路，减少机械手在每个运动终点的冲击。例如，机械手在抓取工件后，首先要上仰，然后整个机身开始回转，手部所走的轨迹是一条空间曲线，由于机械手手臂自身的惯性导致在旋转到终点时，会有一定的冲击，因此必须采取缓冲回路。另外，当工件被夹紧后，由于工件本身很小，气压回升，工件单位面积上会产生很大的压强，所以必须采用减压回路，预先调整减压压力，当机械手指抓紧工件后，由减压阀泄荷，局部压力小于系统压力，这样，夹持可靠，并且工件不会变形。机械手的每个动作和机床夹具的夹紧、松开都有一定的顺序，每个气缸是否动作靠行程开关或时间继电器来控制三位五通电磁换向阀上的电磁铁是否得电，这就需要设计电控回路来保证这些动作的
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