機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)立式精鍛機(jī)床自動(dòng)上料

題目：立式精鍛機(jī)自動(dòng)上料機(jī)械手設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：學(xué)習(xí)中心：青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院二零一二年十月

題目立式精鍛機(jī)自動(dòng)上料機(jī)械手設(shè)計(jì)題目類型：工程設(shè)計(jì)√技術(shù)專題研究理論研究軟硬件產(chǎn)品開發(fā)1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求1）、規(guī)格參數(shù)：抓重:60公斤；自由度數(shù):4個(gè)；坐標(biāo)型式:圓柱坐標(biāo)；最大工作半徑:1700毫米；手臂最大中心高:2300毫米手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù):手臂伸縮范圍:0～500毫米；手臂伸縮速度:伸出176毫米/秒，縮回233毫米/秒；手臂升降范圍:0～600毫米；手劈升降速度:上升102豪米/秒，下降152毫米/秒；手臂回轉(zhuǎn)范圍:0°～200°(實(shí)際使用為95°)；手臂回轉(zhuǎn)速度:63°/秒手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù)：手腕回轉(zhuǎn)范圍:0°～180°；手腕回轉(zhuǎn)速度：201°/秒手指夾持范圍：Φ30～Φ120毫米驅(qū)動(dòng)方式:液壓2）、設(shè)計(jì)要求：（1）、全部設(shè)計(jì)圖紙用AutoCAD繪制；（2）、設(shè)計(jì)說明書1份（40頁(yè)以上）。2．指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明（1）機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（2）工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)（3）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（4）其他相關(guān)參考資料3．進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱起止日期1查閱相關(guān)參考資料，完成開題報(bào)告2011.9.10—2011.9.302結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2011.10.1—2011.10.83編寫設(shè)計(jì)說明書2011.10.10—2011.11.54畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的修改、答辯的準(zhǔn)備2011.11.10—2011.12.1指導(dǎo)教師：年月日學(xué)院審查意見：審批人：年月日

誠(chéng)信承諾本設(shè)計(jì)是本人獨(dú)立完成；本設(shè)計(jì)沒有任何抄襲行為；三、若有不實(shí)，一經(jīng)查出，請(qǐng)答辯委員會(huì)取消

本人答辯（評(píng)閱）資格。承諾人：年月日

摘要本文介紹了立式精鍛機(jī)自動(dòng)上料機(jī)械手與其它設(shè)備的配置關(guān)系及工作過程，并對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行了分析，詳細(xì)論述了機(jī)械手總體方案的設(shè)計(jì)，特別是對(duì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期要求動(dòng)作的各種方案進(jìn)行了比較分析，進(jìn)而得出最終方案。根據(jù)手臂的動(dòng)作要求，采用圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手；機(jī)械手的自由度數(shù)為四個(gè)，它們是大臂的升降和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，小臂的伸縮運(yùn)動(dòng)，手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)采用兩支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型；機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方式采用液壓驅(qū)動(dòng)?？刂品绞綖辄c(diǎn)位程序控制。本次設(shè)計(jì)主要進(jìn)行大臂升降及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、手臂及伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行理論分析和比較。關(guān)鍵詞：雙作用式油缸；點(diǎn)位控制；液壓系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄第一章緒論………………91.1機(jī)械手的基本概念……………………91.2機(jī)械手的分類及簡(jiǎn)史…………………101.2.1機(jī)械手的分類…………………101.2.2機(jī)械手的簡(jiǎn)史…………………101.3機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況…………………101.4機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)…………………111.5機(jī)械手的組成………………………121.5.1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)………………………121.5.2.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)………………………121.5.3.控制系統(tǒng)………………………121.6應(yīng)用機(jī)械手的意義……………………12第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案………………132.1機(jī)械手的設(shè)計(jì)參數(shù)…………………132.2機(jī)械手的工藝流程…………………142.3機(jī)械手的工作過程……………………142.4機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)……………………142.5機(jī)械手的坐標(biāo)型式與自由度…………152.6機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)…………152.7機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)…………162.8機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)…………162.9機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)………………162.10機(jī)械手的控制方案設(shè)計(jì)………………16第三章機(jī)械手各機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………173.1手部設(shè)計(jì)計(jì)算…………173.1.1手部設(shè)計(jì)要求………………………173.1.2拉緊裝置設(shè)計(jì)………………………183.2腕部設(shè)計(jì)計(jì)算………………………193.2.1計(jì)算扭矩M1………………………193.2.2油缸（伸縮）及其配件的估算扭矩M2………………203.2.3擺動(dòng)缸的摩擦力矩M摩……………203.3手臂伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………213.4機(jī)身和機(jī)座的設(shè)計(jì)計(jì)算……………233.4.1電機(jī)的選擇……………………233.4.2減速器的選擇…………………243.4.3螺桿的設(shè)計(jì)與校核…………………26第四章機(jī)械手的液壓部分………274.1液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介………………………274.1.1液壓系統(tǒng)的工作原理……………274.1.2液壓傳動(dòng)的工作特性……………274.1.3液壓系統(tǒng)的組成…………………284.1.4液壓系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)……………284.2自動(dòng)上料機(jī)械手液壓系統(tǒng)……………294.3大臂升降油缸…………324.3.1工作載荷的計(jì)算…………………324.3.2主要尺寸的確定…………………324.3.3校核……………324.4液壓缸主要部件的設(shè)計(jì)和材料選擇………………334.4.1缸筒…………334.4.2活塞…………334.4.3缸蓋及活塞桿導(dǎo)向套…………334.4.4活塞桿…………334.5液壓缸的緩沖、排氣與密封……………34總結(jié)…………………………35致謝…………………………36參考文獻(xiàn)…………………37第一章緒論機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā)展起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電氣液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。機(jī)械手是一種能自動(dòng)化定位控制并可重新編程序以變動(dòng)的多功能機(jī)器，它有多個(gè)自由度，可用來搬運(yùn)物體以完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作。1.1機(jī)械手的基本概念機(jī)械手（又稱機(jī)器人，機(jī)械人，英文名：Robot）,機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。機(jī)械手是一種能模擬人的手臂的部分動(dòng)作，按預(yù)定的程序、軌跡及其它要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操縱工具的自動(dòng)化裝置。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T12643-90)對(duì)機(jī)械手的定義:“具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體，或進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝置。1.2機(jī)械手的分類及簡(jiǎn)史工業(yè)機(jī)械手的種類很多，關(guān)于分類的問題，目前在國(guó)內(nèi)尚無統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，在此暫按使用范圍、驅(qū)動(dòng)方式和控制系統(tǒng)等進(jìn)行分類。1.2.1機(jī)械手的分類（一）按用途分機(jī)械手可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種：1、專用機(jī)械手它是附屬于主機(jī)的、具有固定程序而無獨(dú)立控制系統(tǒng)的機(jī)械裝置。專用機(jī)械手具有動(dòng)作少、工作對(duì)象單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠和造價(jià)低等特點(diǎn)，適用于大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)的自動(dòng)換刀機(jī)械手，如加工中心。2、通用機(jī)械手它是一種具有獨(dú)立控制系統(tǒng)的、程序可變的、動(dòng)作靈活多樣的機(jī)械手。格性能范圍內(nèi)，其動(dòng)作程序是可變的，通過調(diào)整可在不同場(chǎng)合使用，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是獨(dú)立的。通用機(jī)械手的工作范圍大、定位精度高、通用性強(qiáng)，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量自動(dòng)化的生產(chǎn)。通用機(jī)械手按其控制定位的方式不同可分為簡(jiǎn)易型和伺服型兩種。(二)按驅(qū)動(dòng)方式分1、液壓傳動(dòng)機(jī)械手是以液壓的壓力來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是:抓重可達(dá)幾百公斤以上、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏。但對(duì)密封裝置要求嚴(yán)格，不然油的泄漏對(duì)機(jī)械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。2、氣壓傳動(dòng)機(jī)械手是以壓縮空氣的壓力來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是:介質(zhì)李源極為方便，輸出力小，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機(jī)械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作。3、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械手即由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機(jī)構(gòu)等)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手。它是一種附屬于工作主機(jī)的專用機(jī)械手，其動(dòng)力是由工作機(jī)械傳遞的。它的主要特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠，用于工作主機(jī)的上、下料。動(dòng)作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動(dòng)作程序不可變。4、電力傳動(dòng)機(jī)械手即有特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、直線電機(jī)或功率步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的械手，因?yàn)椴恍枰虚g的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，故機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其中直線電機(jī)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度快和行程長(zhǎng)，維護(hù)和使用方便。此類機(jī)械手目前還不多，但有發(fā)展前途。(三)按控制方式分1、點(diǎn)位控制它的運(yùn)動(dòng)為空間點(diǎn)到點(diǎn)之間的移動(dòng)，只能控制運(yùn)動(dòng)過程中幾個(gè)點(diǎn)的位置，不能控制其運(yùn)動(dòng)軌跡。2、連續(xù)軌跡控制它的運(yùn)動(dòng)軌跡為空間的任意連續(xù)曲線，其特點(diǎn)是設(shè)定點(diǎn)為無限的，整個(gè)移動(dòng)過程處于控制之下，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)和準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，并且使用范圍廣，但電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜。1.2.2機(jī)械手的簡(jiǎn)史機(jī)械手首先是從美國(guó)開始研制的。1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。它的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一個(gè)回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教形的。1962年，美國(guó)聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。1962年美國(guó)機(jī)械制造公司也實(shí)驗(yàn)成功一種叫Vewrsatran機(jī)械手。1978年美國(guó)Unimate公司和斯坦福大學(xué)，麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種Unimate-Vicarm型工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差小于±1毫米。聯(lián)邦德國(guó)KnKa公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。自1969年從美國(guó)引進(jìn)兩種機(jī)械手后大力從事機(jī)械手的研究。目前，工業(yè)機(jī)械手大部分還屬于第一代，主要依靠工人進(jìn)行控制；改進(jìn)的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機(jī)械手正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計(jì)算控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，是機(jī)械手具有感覺機(jī)能。第三代機(jī)械手則能獨(dú)立完成工作過程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中的重要一環(huán)。1.3機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題?；さ冗B續(xù)性生產(chǎn)過程的自動(dòng)化已基本得到解決。但在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。因此，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。機(jī)械手在鍛造工業(yè)中的應(yīng)用能進(jìn)一步發(fā)展鍛造設(shè)備的生產(chǎn)能力，改善熱、累等勞動(dòng)條件。國(guó)內(nèi)機(jī)械手工業(yè)、鐵路工業(yè)中首先在單機(jī)、專機(jī)上采用機(jī)械手上下料，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。國(guó)外鐵路工業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手以加工鐵路車軸、輪等大、中批零件。并和機(jī)床共同組成一個(gè)綜合的數(shù)控加工系統(tǒng)。采用機(jī)械手進(jìn)行裝配更始目前研究的重點(diǎn)，國(guó)外已研究采用攝象機(jī)和力傳感裝置和微型計(jì)算機(jī)連在一起，能確定零件的方位達(dá)到鑲裝的目的。1.4機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)目前工業(yè)機(jī)械手主要用于機(jī)床加工、鑄造、熱處理等方面，無論數(shù)量、品種和性能方面還是不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。在國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)以及根據(jù)不同類型的加緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，所以便根據(jù)不同的作業(yè)要求選擇不同類型的基加緊機(jī)構(gòu)，即可組成不同用途的機(jī)械手。既便于設(shè)計(jì)制造，有便于更換工件，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。同時(shí)要提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機(jī)械手的作用。國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某種智能的機(jī)械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。更重要的是將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。1.5機(jī)械手的組成機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。其組成及相互關(guān)系如下圖：1.5.1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如圖1.5.1所示)圖1.5.1（1）手部手部安裝在手臂的前端。手臂的內(nèi)孔裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，可把動(dòng)作傳給手腕，以轉(zhuǎn)動(dòng)、伸屈手腕，開閉手指。本課所指的機(jī)械手僅需開閉手指。機(jī)械手手部的機(jī)構(gòu)系模仿人的手指，分為無關(guān)節(jié)，固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種。手指的數(shù)量又可以分為二指、三指和四指等，其中以二指用的最多?？梢愿鶕?jù)夾持對(duì)象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭，以適應(yīng)操作需要。本課所做的機(jī)械手采用二指形狀。（2）手臂手臂有無關(guān)節(jié)和有關(guān)節(jié)手臂之分本課所做的機(jī)械手的手臂采用無關(guān)節(jié)臂手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確的抓住工件，并運(yùn)送到所需要的位置上。為了使機(jī)械手能夠正確的工作，手臂的三個(gè)自由度都需要精確的定位。本課題所做的機(jī)械手在手臂的上升、下降、前伸、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)三個(gè)方向的定位均采用行程開關(guān)控制，以保證定位的精度?？偫C(jī)械手的運(yùn)動(dòng)離不開直線移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)二種，因此，它采用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是直線油缸、擺動(dòng)油缸、電液脈沖馬達(dá)、伺服油馬達(dá)、直流伺服馬達(dá)和步進(jìn)馬達(dá)等。軀干是安裝手臂、動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架。1.5.2.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有四種：液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。其中以液壓氣動(dòng)用的最多，占90%以上，電動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)用的較少。液壓驅(qū)動(dòng)主要是通過油缸、閥、油泵和油箱等實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)；利用擺動(dòng)油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是壓力高、體積小、出力大、運(yùn)動(dòng)平緩，可無級(jí)變速，自鎖方便，并能在中間位置停止。缺點(diǎn)是需要配備壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜成本較高。氣壓驅(qū)動(dòng)所采用的元件為氣壓缸、氣壓馬達(dá)、氣閥等。一般采用4-6個(gè)大氣壓，個(gè)別的達(dá)到8-10個(gè)大氣壓。它的優(yōu)點(diǎn)是氣源方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)是出力小，體積大。由于空氣的可壓縮性大，很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止，只能用于點(diǎn)位控制，而且潤(rùn)滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹。為了減少停機(jī)時(shí)產(chǎn)生的沖擊，氣壓系統(tǒng)裝有速度控制機(jī)構(gòu)或緩沖機(jī)構(gòu)。1.5.3.控制系統(tǒng)機(jī)械手控制系統(tǒng)的要素，包括工作順序、到達(dá)位置、動(dòng)作時(shí)間和加速度等?？刂葡到y(tǒng)可根據(jù)動(dòng)作的要求，設(shè)計(jì)采用數(shù)字順序控制。它首先要編制程序加以存儲(chǔ)，然后再根據(jù)規(guī)定的程序，控制機(jī)械手進(jìn)行工作。1.6應(yīng)用機(jī)械手的意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手也越來越多的地被應(yīng)用。在機(jī)械工業(yè)中，鑄、焊、鉚、沖、壓、熱處理、機(jī)械加工、裝配、檢驗(yàn)、噴漆、電鍍等工種都有應(yīng)用的實(shí)理。其他部門，如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國(guó)防工業(yè)等工作中也均有所應(yīng)用。在機(jī)械工業(yè)中，應(yīng)用機(jī)械手的意義可以概括如下：1.以提高生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化程度應(yīng)用機(jī)械手有利于實(shí)現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化的程度，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。2.以改善勞動(dòng)條件，避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場(chǎng)合中，用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的，而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動(dòng)條件得以改善。3.可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)應(yīng)用機(jī)械手代替人進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。綜上所述，有效的應(yīng)用機(jī)械手，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.1機(jī)械手的設(shè)計(jì)參數(shù)抓重：60kg；自由度數(shù)：4個(gè)；坐標(biāo)形式：圓柱坐標(biāo)；最大工作半徑：1700毫米；手臂最大中心高：2300毫米；手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù)；手臂伸縮范圍：0~500毫米手臂伸縮速度：伸出176毫米每秒；縮回233毫米每秒；手臂升降范圍：0~600毫米；手臂升降速度：上升102毫米每秒；下降152毫米每秒；手臂回轉(zhuǎn)范圍：00~2000(實(shí)際使用為950)；手臂回轉(zhuǎn)速度：630每秒；手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù)：手腕回轉(zhuǎn)范圍:00~1800；手腕回轉(zhuǎn)速度：2010每秒；手指夾持范圍：Φ30-Φ120毫米；緩沖方式及定位方式：手臂伸縮：伸出時(shí)由行程開關(guān)適時(shí)切斷油路，手臂緩沖，縮回時(shí)由行程開關(guān)控制返回終了位置。手臂升降：上升時(shí)是靠可調(diào)碰鐵觸動(dòng)行程開關(guān)而發(fā)信，使電液換向閥變?yōu)椤皁”型滑閥機(jī)能，切斷油路而實(shí)現(xiàn)緩沖定位，下降時(shí)靠油缸端部節(jié)流緩沖，由行程開關(guān)控制終了位置。手臂回轉(zhuǎn)：采用行程節(jié)流閥（雙向使用）減速緩沖，用定位油缸驅(qū)動(dòng)定位銷而定位。手腕回轉(zhuǎn)：采用行程開關(guān)發(fā)信，切斷油路滑行緩沖，死擋塊定位。驅(qū)動(dòng)方式：液壓控制方式：點(diǎn)位程序控制2.2機(jī)械手的工藝流程機(jī)械手原位→機(jī)械手前伸→機(jī)械手上升→機(jī)械手抓取并夾緊→機(jī)械手后退機(jī)械手左轉(zhuǎn)→機(jī)械手前伸→機(jī)械手松開→機(jī)械手下降→機(jī)械手右轉(zhuǎn)→退至原位2.3機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)本機(jī)械手系統(tǒng)由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。執(zhí)行系統(tǒng)包括手部、手臂、手腕。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力源、控制調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成?？刂葡到y(tǒng)由程序控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成。

2.4機(jī)械手的工作過程立式精鍛機(jī)和自動(dòng)上料機(jī)械手等的配置如圖2-4-1所示。被加熱的坯料由運(yùn)輸車2送到上料位置后，自動(dòng)上料機(jī)械手3將熱坯料搬運(yùn)到立式精鍛機(jī)1上鍛打，其成品鍛件由下料機(jī)械手4送立式精鍛機(jī)上取下并送到轉(zhuǎn)換機(jī)械手5上，轉(zhuǎn)換機(jī)械手先把鍛件翻轉(zhuǎn)90°成水平位置，由丙烷切割裝置6將兩端切齊，切割完畢，轉(zhuǎn)換機(jī)械手5的手臂再水平回轉(zhuǎn)87°，將鍛件水平放置到下料運(yùn)輸裝置7上，運(yùn)送到車間外面的料倉(cāng)處進(jìn)行冷卻。自動(dòng)上料機(jī)械手3在此精鍛生產(chǎn)線上可以完成取料、喂料和變換工位等動(dòng)作。2.5機(jī)械手的坐標(biāo)型式與自由度選擇按機(jī)械手手臂的不同運(yùn)動(dòng)形式及其組合情況，其坐標(biāo)型式可分為直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、球坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)式。由于本機(jī)械手在上下料時(shí)手臂具有升降、收縮及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，采用圓柱坐標(biāo)型式。相應(yīng)的機(jī)械手具有三個(gè)自由度，為了彌補(bǔ)升降運(yùn)動(dòng)行程較小的缺點(diǎn)，增加手臂擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而增加一個(gè)手臂上下擺動(dòng)的自由度。2.6機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)為了使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)，把機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成可更換結(jié)構(gòu)，當(dāng)工件是棒料時(shí)，使用夾持式手部。夾持式手部是利用夾鉗的開閉來夾緊和抓緊工件的，按其結(jié)構(gòu)又分為兩指或多指，回轉(zhuǎn)和平移，外夾和內(nèi)撐等多種形式。2.7機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)考慮到機(jī)械手的通用性，同時(shí)由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必須設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)才可滿足工作的要求。因此，手腕設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)液壓缸。2.8機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)按照抓取工件的要求，本機(jī)械手的手臂有三個(gè)自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和降(或俯仰)運(yùn)動(dòng)。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)是通過立柱來實(shí)現(xiàn)的，立柱的橫向移動(dòng)即為手臂的橫移。手臂的各種運(yùn)動(dòng)由液壓缸來實(shí)現(xiàn)。2.9機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)由于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏，成本低廉，因此本機(jī)械手采用液壓壓傳動(dòng)方式。若采用液壓伺服控制機(jī)構(gòu)，還能實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制。2.10機(jī)械手的控制方案設(shè)計(jì)考慮到機(jī)械手的通用性，同時(shí)使用點(diǎn)位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制。當(dāng)機(jī)械手的動(dòng)作流程改變時(shí)，只需改變PLC程序即可實(shí)現(xiàn)，非常方便快捷。第三章機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1機(jī)械手手部設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1手部設(shè)計(jì)要求1、有適當(dāng)?shù)膴A緊力手部在工作時(shí)，應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力，以保證夾持穩(wěn)定可靠，變形小，且不損壞工件的已加工表面。對(duì)于剛性很差的工件夾緊力大小應(yīng)該設(shè)計(jì)得可以調(diào)節(jié)，對(duì)于笨重的工件應(yīng)考慮采用自鎖安全裝置。2、有足夠的開閉范圍夾持類手部的手指都有張開和閉合裝置。工作時(shí)，一個(gè)手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。對(duì)于回轉(zhuǎn)型手部手指開閉范圍，可用開閉角和手指夾緊端長(zhǎng)度表示。手指開閉范圍的要求與許多因素有關(guān)，如工件的形狀和尺寸，手指的形狀和尺寸，一般來說，如工作環(huán)境許可，開閉范圍大一些較好。圖3-1機(jī)械手開閉示例簡(jiǎn)圖3、力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小手部處于腕部的最前端，工作時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)多變，其結(jié)構(gòu)，重量和體積直接影響整個(gè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，抓重，定位精度，運(yùn)動(dòng)速度等性能。因此，在設(shè)計(jì)手部時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小。4、手指應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度5、其它要求因此送料，夾緊機(jī)械手，根據(jù)工件的形狀，采用最常用的外卡式兩指鉗爪，夾緊方式用常閉史彈簧夾緊，松開時(shí)，用單作用式液壓缸。此種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，制造方便。3.1.2拉緊裝置設(shè)計(jì)如圖4.1.2-1所示：油缸右腔停止進(jìn)油時(shí)，彈簧力夾緊工件，油缸右腔進(jìn)油時(shí)松開工件。圖3-2油缸示意圖1、右腔推力為FP=（π／4）D2P（3.1）=（π／4）0.5225103=4908.7N2、根據(jù)鉗爪夾持的方位，查出當(dāng)量夾緊力計(jì)算公式為：F1=（2b／a）（cosα′）2N′（3.2）其中N′=498N=392N，帶入公式3.2得：F1=（2b／a）（cosα′）2N′=(2150/50)（cos30o）2392=1764N則實(shí)際加緊力為F1實(shí)際=PK1K2/η（3.3）=17641.51.1/0.85=3424N經(jīng)圓整F1=3500N3、計(jì)算手部活塞桿行程長(zhǎng)L,即L=（D/2）tgφ（3.4）=25×tg30o=23.1mm經(jīng)圓整取l=25mm4、確定“V”型鉗爪的L、β。取L/Rcp=3（3.5）式中：Rcp=P/4=200/4=50（3.6）由公式（2.5）（2.6）得：L=3×Rcp=150取“V”型鉗口的夾角2α=120o，則偏轉(zhuǎn)角β按最佳偏轉(zhuǎn)角來確定，查表得：β=22o39′5、機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍（速度）（1）伸縮運(yùn)動(dòng)Vmax=500mm/sVmin=50mm/s（2）上升運(yùn)動(dòng)Vmax=500mm/sVmin=40mm/s（3）下降Vmax=800mm/sVmin=80mm/s（4）回轉(zhuǎn)Wmax=90o/sWmin=30o/s所以取手部驅(qū)動(dòng)活塞速度V=60mm/s6、手部右腔流量Q=sv（3.7）=60πr2=60×3.14×252=1177.5mm3/s7、手部工作壓強(qiáng)P=F1/S=3500/1962.5=1.78Mpa（3.8）3.2腕部設(shè)計(jì)計(jì)算腕部是聯(lián)結(jié)手部和臂部的部件，腕部運(yùn)動(dòng)主要用來改變被夾物體的方位，它動(dòng)作靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小。本課題腕部具有回轉(zhuǎn)這一個(gè)自由度，可采用具有一個(gè)活動(dòng)度的回轉(zhuǎn)缸驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)。要求：回轉(zhuǎn)±90o角速度W=45o/s以最大負(fù)荷計(jì)算：當(dāng)工件處于水平位置時(shí)，擺動(dòng)缸的工件扭矩最大，采用估算法，工件重10kg，長(zhǎng)度l=650mm。3.2.1計(jì)算扭矩M1設(shè)重力集中于離手指中心200mm處，即扭矩M1為：M1=F×S（3.9）=10×9.8×0.2=19.6（N·M）工件FSFSF圖3-3腕部受力簡(jiǎn)圖3.2.2油缸（伸縮）及其配件的估算扭矩M2F=5kgS=10cm帶入公式3.9得M2=F×S=5×9.8×0.1=4.9（N·M）3.2.3擺動(dòng)缸的摩擦力矩M摩F摩=300（N）（估算值）S=20mm（估算值）M摩=F摩×S=6（N·M）4、擺動(dòng)缸的總摩擦力矩MM=M1+M2+M摩=30.5（N·M）（3.10）5.由公式（4.2）T=P×b（ΦA(chǔ)12-Φmm2）×106/8（3.11）其中：b—葉片密度，這里取b=3cm；ΦA(chǔ)1———擺動(dòng)缸內(nèi)徑,這里取ΦA(chǔ)1=10cm；Φmm———轉(zhuǎn)軸直徑,這里取Φmm=3cm。所以代入（3.11）公式P=8T/b（ΦA(chǔ)12-Φmm2）×106=8×30.5/0.03×（0.12-0.032）×106=0.89Mpa又因?yàn)閃=8Q/（ΦA(chǔ)12-Φmm2）b所以Q=W（ΦA(chǔ)12-Φmm2）b/8φA1=（π/4）（0.12-0.032）×0.03/8=0.27×10-4m3/s=27ml/s3.3手臂伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)手臂是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件。它的作用是支撐腕部和手部，并帶動(dòng)它們?cè)诳臻g運(yùn)動(dòng)。臂部運(yùn)動(dòng)的目的，一般是把手部送達(dá)空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意點(diǎn)上，從臂部的受力情況看，它在工作中即直接承受著腕部、手部和工件的動(dòng)、靜載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)又較多，故受力較復(fù)雜。機(jī)械手的精度最終集中在反映在手部的位置精度上。所以在選擇合適的導(dǎo)向裝置和定位方式就顯得尤其重要了。手臂的伸縮速度為200m/s，行程L=500mm1、手臂右腔流量，公式（3.7）得：Q=sv=200×π×402=1004800mm3/s=0.1/102m3/s=1000ml/s2、手臂右腔工作壓力，公式（3.8）得：P=F/S（3.12）式中：F——取工件重和手臂活動(dòng)部件總重，估算F=10+20=30kg，F(xiàn)摩=1000N。所以代入公式（3.12）得：P=（F+F摩）/S=（30×9.8+1000）/π×402=0.26Mpa3、繪制機(jī)構(gòu)工作參數(shù)表如圖3.3-1所示：圖3-4機(jī)構(gòu)工作參數(shù)表4、由初步計(jì)算選液壓泵所需液壓最高壓力P=1.78Mpa所需液壓最大流量Q=1000ml/s選取CB-D型液壓泵（齒輪泵）此泵工作壓力為10Mpa，轉(zhuǎn)速為1800r/min，工作流量Q在32—70ml/r之間，可以滿足需要。5、驗(yàn)算腕部擺動(dòng)缸：T=PD（ΦA(chǔ)12-Φmm2）ηm×106/8（3.13）W=8θηv/（ΦA(chǔ)12-Φmm2）b（3.14）式中：ηm—機(jī)械效率?。?.85～0.9ηv—容積效率?。?.7～0.95所以代入公式（3.13）得：T=0.89×0.03×（0.12-0.032）×0.85×106/8=25.8（N·M）T<M=30.5（N·M）代入公式（3.14）得：W=（8×27×10-6）×0.85/（0.12-0.032）×0.03=0.673rad/sW<π/4≈0.785rad/s因此，取腕部回轉(zhuǎn)油缸工作壓力P=1Mpa流量Q=35ml/s圓整其他缸的數(shù)值：手部抓取缸工作壓力PⅠ=2Mpa流量QⅠ=120ml/s小臂伸縮缸工作壓力PⅠ=0.25Mpa流量QⅠ=1000ml/s3.4機(jī)身和機(jī)座的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)身的直接支承和傳動(dòng)手臂的部件。一般實(shí)現(xiàn)臂部的升降、回轉(zhuǎn)或俯仰等運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置或傳動(dòng)件都安裝在機(jī)身上，或者就直接構(gòu)成機(jī)身的軀干與底座相連。因此，臂部的運(yùn)動(dòng)愈多，機(jī)身的結(jié)構(gòu)和受力情況就愈復(fù)雜，機(jī)身既可以是固定式的，也可以是行走式的,如圖4.4-1所示。圖3-51機(jī)身機(jī)座結(jié)構(gòu)圖臂部和機(jī)身的配置形式基本上反映了機(jī)械手的總體布局。本課題機(jī)械手的機(jī)身設(shè)計(jì)成機(jī)座式，這樣機(jī)械手可以是獨(dú)立的，自成系統(tǒng)的完整裝置，便于隨意安放和搬動(dòng)，也可具有行走機(jī)構(gòu)。臂部配置于機(jī)座立柱中間，多見于回轉(zhuǎn)型機(jī)械手。臂部可沿機(jī)座立柱作升降運(yùn)動(dòng)，獲得較大的升降行程。升降過程由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺柱旋轉(zhuǎn)。由螺柱配合導(dǎo)致了手臂的上下運(yùn)動(dòng)。手臂的回轉(zhuǎn)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器軸上的齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)了機(jī)身的旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到了自由度的要求。3.4.1電機(jī)的選擇機(jī)身部使用了兩個(gè)電機(jī)，其一是帶動(dòng)臂部的升降運(yùn)動(dòng)；其二是帶動(dòng)機(jī)身的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。帶動(dòng)臂部升降運(yùn)動(dòng)的電機(jī)安裝在肋板上，帶動(dòng)機(jī)身回轉(zhuǎn)的電機(jī)安裝在混凝土地基上。（1）、帶動(dòng)臂部升降的電機(jī)：初選上升速度V=100mm/sP=6KW所以n=（100/6）×60=1000轉(zhuǎn)/分選擇Y90S-4型電機(jī)，屬于籠型異步電動(dòng)機(jī)。采用B級(jí)絕緣，外殼防護(hù)等級(jí)為IP44，冷卻方式為I（014）即全封閉自扇冷卻，額定電壓為380V，額定功率為50HZ。如圖4.4.1-1Y90S-4電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)所示：型號(hào)額定功率KW滿載時(shí)堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩電流A轉(zhuǎn)速r/min效率%功率因素額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y90S-41.12.71400790.786.52.22.2圖3-6Y90S-4電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)（2）、帶動(dòng)機(jī)身回轉(zhuǎn)的電機(jī)：初選轉(zhuǎn)速W=60o/sn=1/6轉(zhuǎn)/秒=10轉(zhuǎn)/分由于齒輪i=3減速器i=30所以n=10×3×30=900轉(zhuǎn)/分選擇Y90L-6型籠型異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)采用B級(jí)絕緣。外殼防護(hù)等級(jí)為IP44，冷卻方式為I（014）即全封閉自扇冷卻，額定電壓為380V，額定功率為50HZ。如圖3-7Y90L-6電動(dòng)機(jī)技術(shù)所示：圖3=7Y90L-6電動(dòng)機(jī)技術(shù)3.4.2減速器的選擇減速器的原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置。用來降低轉(zhuǎn)速和增轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。初選WD80型圓柱蝸桿減速器。WD為蝸桿下置式一級(jí)傳動(dòng)的阿基米德圓柱蝸桿減速器。蝸桿的材料為38siMnMo調(diào)質(zhì)蝸輪的材料為ZQA19-4中心矩a=80Ms×q=4.0×11（3.15）傳動(dòng)比I=30傳動(dòng)慣量0.265×10ˉ3kg·m23.4.3螺桿的設(shè)計(jì)與校核螺桿是機(jī)械手的主支承件，并傳動(dòng)使手臂上下運(yùn)動(dòng)。螺桿的材料選擇：從經(jīng)濟(jì)角度來講并能滿足要求的材料為鑄鐵。螺距P=6mm梯形螺紋螺紋的工作高度h=0.5P（3.16）=3mm螺紋牙底寬度b=0.65P=0.65×6=3.9mm（3.17）螺桿強(qiáng)度[σ]=σs/3～5（3.18）=150/3～5=30～50Mpa螺紋牙剪切[τ]=40彎曲[σb]=45～55（1）、當(dāng)量應(yīng)力(3.19)式中T——傳遞轉(zhuǎn)矩N·mm[σ]——螺桿材料的許用應(yīng)力所以代入公式（4.19）得：σ=（4×200×9.8/πd12）2+3（200×9.8×0.6/0.2d13）2=（2495/d12）2+3（61.2/d13）2≤30～50×106=（2495/d12）2+3（61.2/d13）2≤900～2500×1012=6225025/d14+11236/d16≤900～2500×1012 =6225025d12+11236≤900d16×1012=6225025×0.0292+11236≤900×0.0296×1012即16471pa＜535340pa合格（2）、剪切強(qiáng)度Z=H/P=160/6（旋合圈數(shù)）（3.20）τ=F/πd1bz（3.21）=200×9.8/π×0.029×3.9×（160/6）×10-3=206.8×103pa=0.206Mpa＜[τ]=40Mpa（3）、彎曲強(qiáng)度σb=3Fh/πd1b2z=3×200×9.8×3/π×2.9×3.92×（160/6）=0.48Mpa＜[σ]=45Mpa合格第四章機(jī)械手的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來說，是一門新興的技術(shù)。由于液壓傳動(dòng)具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因而目前已廣泛的應(yīng)用在工、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、交通運(yùn)輸、船舶控制、飛機(jī)、導(dǎo)彈等各方面。4.1液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.1.1液壓系統(tǒng)的工作原理所謂液壓系統(tǒng)就是以液體為介質(zhì)，依靠運(yùn)動(dòng)者的液體的壓力能來傳遞力的。液壓系統(tǒng)工作是，液壓泵把電動(dòng)機(jī)傳來的回轉(zhuǎn)式機(jī)械能轉(zhuǎn)變成油液的壓力能：油液被輸送到液壓缸（或液壓馬達(dá)）后，又由液壓缸（或液壓馬達(dá)）把油液的壓力能變?yōu)橹本€式（或回轉(zhuǎn)式）的機(jī)械能輸出。液壓系統(tǒng)中的油液在受調(diào)節(jié)、控制的狀態(tài)下進(jìn)行工作的因此液壓傳動(dòng)和液壓控制在這個(gè)意義上來說難以截然分開。液壓系統(tǒng)必須滿足其執(zhí)行元件在力和速度方面的要求。4.1.2液壓傳動(dòng)的工作特性液壓系統(tǒng)工作是外界負(fù)載越大（在有效承壓面積一定的前提下）所需要的壓力也越大，反之亦然。因此液壓系統(tǒng)的由壓力（簡(jiǎn)稱系統(tǒng)的壓力，下同）大小取決于外界負(fù)載。負(fù)載大，系統(tǒng)壓力大；負(fù)載小，系統(tǒng)壓力小；負(fù)載為零，系統(tǒng)壓力為零。另外，活塞或工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度（簡(jiǎn)稱系統(tǒng)的速度，下同）取決于單位時(shí)間通過節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸中油液的體積即流量。流量越大（在有效承壓面積一定的前提下）系統(tǒng)的速度越快，反之亦然。流量為零，系統(tǒng)的速度亦為零。液壓系統(tǒng)的壓力和外在負(fù)載，速度和流量的這兩個(gè)關(guān)系稱作液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性。4.1.3液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)由以下五個(gè)部分組成：（1）動(dòng)力元件它是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的裝置。液壓泵即為動(dòng)力元件。（2）執(zhí)行元件它是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，以驅(qū)動(dòng)部件。液壓缸和液壓馬達(dá)即為執(zhí)行元件。（3）控制調(diào)節(jié)元件控制調(diào)節(jié)元件是指各種閥類元件，它們的作用是控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作運(yùn)動(dòng)。（4）輔助元件輔助元件是指油箱、油管、管接頭、濾油器、壓力表、流量表等。（5）工作介質(zhì)在液壓系統(tǒng)中使用液壓油（通常為礦物油）。4.1.4液壓系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)液壓系統(tǒng)與機(jī)械、電力等傳動(dòng)相比。有以下特點(diǎn)：（1）能方便的進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。（2）體積小，、重量輕、功率大。一方面，在相同輸出功率的前提下，其體積小、重量輕、慣性小、動(dòng)作靈敏，這對(duì)于液壓自動(dòng)控制系統(tǒng)有重要的意義。另一方面，在體積或重量相近的情況下，其輸出功率大，能傳遞較大的扭矩或推力（如萬噸水壓力等）。（3）控制和調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單、方便、省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和過載保護(hù)。（4）可實(shí)現(xiàn)無間隙傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。（5）因?yàn)閭鲃?dòng)介質(zhì)為油液，故液體元件有自我潤(rùn)滑作用，使用壽命長(zhǎng)。6）液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。（7）可以采用大推力的液壓缸和大扭矩的液壓馬達(dá)直接帶動(dòng)負(fù)載，從而失去了中間的減速裝置，使傳動(dòng)簡(jiǎn)化。4.1.5液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：（1）漏由于作為傳動(dòng)介質(zhì)的液體是在一定的壓力下，有時(shí)是在較高的壓力下工作的，因此在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間不可避免要產(chǎn)生泄漏。同時(shí)，由于油液并不是不可以壓縮的，油管等也回產(chǎn)生彈性變形，所以液壓傳動(dòng)不宜用在傳動(dòng)比要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合。（2）震液壓傳動(dòng)中的“液壓沖擊和空穴現(xiàn)象”會(huì)產(chǎn)生很大的震動(dòng)和噪聲。（3）熱在能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程中，由于存在機(jī)械摩擦、壓力損失、泄漏損失，因而易使油液發(fā)熱，總效率降低，故液壓傳動(dòng)不宜遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）液壓傳動(dòng)性能對(duì)溫度比較敏感，故不宜在高溫及低溫下工作。液壓傳動(dòng)裝置對(duì)油液的污染也較敏感，故要求有良好的過濾設(shè)施。（5）液壓元件加工要求高一般情況下又要求有獨(dú)立的能源（如液壓泵站），這些可能使產(chǎn)品成本提高。（6）液壓系統(tǒng)出現(xiàn)鼓故障時(shí)不宜追查原因，不宜迅速排除。綜上所述，液壓傳動(dòng)由于其優(yōu)點(diǎn)比較突出，故在工、農(nóng)業(yè)各個(gè)部門獲得廣泛的應(yīng)用。它的某些缺點(diǎn)隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展、提高，正在逐步得到克服。由于液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)有以上幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，所以確定機(jī)械手的前伸后退、左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)、夾緊放松三部分動(dòng)作用液壓傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。4.2自動(dòng)上料機(jī)械手液壓系統(tǒng)如圖5.2-1所示，該系統(tǒng)采用雙聯(lián)葉片泵（YB-35/18）驅(qū)動(dòng)，其系統(tǒng)壓力為30公斤力/厘米2，郵箱容積為250升。機(jī)械手手臂伸縮、升降時(shí)為得到較高速度，兩泵同時(shí)供油，其余動(dòng)作僅小泵供油，大泵自動(dòng)卸荷。手臂伸縮、升降、回轉(zhuǎn)及手腕回轉(zhuǎn)，采用單向調(diào)速閥（QI-63B、QI-25B、QI-10B）回程節(jié)流調(diào)速。手臂升降液壓支路設(shè)置有單向順序閥（XI-63B），用來防止手臂升起后工作時(shí)因自重而下滑，故起支撐作用。手指夾緊油路裝置有液控單向閥（IY-25B），用來防止因油路壓力波動(dòng)（特別是油壓下降時(shí)）引起夾持力的降低，確保加持共建牢固。減壓閥（J-10B）在系統(tǒng)中既可供給定位油缸所要求的低壓油（15~18公斤力/厘米2），又可作為電液換向閥（34DY-63B）的控制支路。油路中兩個(gè)二位二通換向閥（22D-10B）的作用為使油泵自動(dòng)卸荷，以防止油溫過高。4.3大臂升降油缸設(shè)計(jì)計(jì)算大臂部的升降油缸采用雙作用式直線油缸。4.3.1工作載荷的計(jì)算油缸提升的工作載荷為F,則F＝K(G+Fa)/η其中K——安全系數(shù)，取K＝1.5G——運(yùn)動(dòng)部件所受的重力，若取m＝300kg，則G＝mg＝300×9.8＝2940NFa——慣性載荷，F(xiàn)a＝G·a/g,取起動(dòng)時(shí)油缸活塞加速度a＝14m/s,則Fa＝G·a/g＝980×14/9.8＝4200Nη——液壓缸的機(jī)械效率，取η＝0.9∴F＝K(G+Fa)/η＝1.5×(2940+4200)/0.9＝11900N4.3.2主要尺寸的確定D＝其中，φ——活塞桿直徑d與D的比值，即φ＝d/D,這里取φ＝0.52。F——工作載荷，前已計(jì)算過，為11900N.——工件提升時(shí)有桿腔的壓強(qiáng)，?。?MPa——工件提升時(shí)無桿腔的壓強(qiáng)，?。?MPa最后得液壓缸內(nèi)徑也即活塞直徑D＝＝＝105.13mm若按標(biāo)準(zhǔn)取D＝115mm,則取d＝D＝115×0.52＝60mm∴取D＝115mm,d＝60mm。(3)液壓缸行程的制定升降液壓缸的行程在總體方案中根據(jù)工藝要求已給出，這里為600mm.4.3.3校核（1）剛筒壁厚在中低壓液壓系統(tǒng)中，剛筒壁厚往往由結(jié)構(gòu)工藝要求決定，一般不要校核。（2）活塞桿直徑的校核d式中F——活塞桿上的作用力[]——活塞桿材料的許用應(yīng)力，[]＝b/1.4b＝598MPad＝＝50.35mm所以活塞桿符合要求。（3）缸蓋固定螺栓的校核ds式中F——液壓缸負(fù)載；K——螺紋擰緊系數(shù)，k＝1.12～1.5；Z——固定螺栓個(gè)數(shù)；——螺栓材料的許用應(yīng)力；[]＝s/(1.22～2.5),s為材料屈服點(diǎn)s＝225MPads＝＝3.6mm故聯(lián)接螺栓符合要求。4.4液壓缸主要部件的設(shè)計(jì)和材料選擇4.4.1缸筒工程機(jī)械、鍛壓機(jī)械等工作壓力較高的場(chǎng)合，常用20、35、45號(hào)鋼的無縫鋼管。其中，20號(hào)鋼用的較少，因?yàn)槠漭^軟，機(jī)械強(qiáng)度也低，加工粗糙度不宜保證。須與缸蓋、管接頭、耳軸等零件焊接的缸筒用35號(hào)鋼，并在粗加工后調(diào)質(zhì)。不與其它零件焊接的缸筒，常用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，調(diào)制處理的目的是保證強(qiáng)度高、加工性好，一般調(diào)質(zhì)到HB241～HB285。這里液壓缸筒選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì).缸筒內(nèi)徑采用H7配合。內(nèi)孔表面的粗糙度，當(dāng)活塞采用橡膠密封圈時(shí)，取R0.4～R0.1。4.4.2活塞活塞材料常用耐磨鑄鐵、鋁合金或鋼外面覆蓋一層青銅、黃銅和尼龍等耐磨套。本方案活塞材料選用45號(hào)鋼。4.4.3缸蓋及活塞桿導(dǎo)向套缸蓋采用35號(hào)鋼或45號(hào)鋼鍛件，或ZG35、ZG45及HT250、HT300、HT350等鑄鐵材料?；钊麠U導(dǎo)向套可以是缸蓋本身，但最好在內(nèi)表面堆焊黃銅、青銅或其它耐磨材料。活塞桿導(dǎo)向套也可另外壓入，采用鑄鐵、黃銅、青銅、或尼龍。這里材料選取45號(hào)鋼。4.4.4活塞桿活塞桿有實(shí)心和空心兩種。實(shí)心的用35或45號(hào)鋼，要求高的可用40Gr鋼?？招牡挠?5號(hào)、45號(hào)無縫鋼管、并要求活塞桿的一端留出焊接和熱處理的通氣孔。缸的活塞桿也選45號(hào)鋼。4.5液壓缸的緩沖、排氣與密封以上設(shè)計(jì)液壓缸負(fù)載不是很大，而且運(yùn)行速度慢，所以不設(shè)置制動(dòng)機(jī)構(gòu)。這兩個(gè)液壓缸直徑和行程不是很大，不再專門設(shè)置排氣裝置，安裝時(shí)一次將氣排空。關(guān)于密封，活塞與缸筒間、缸筒與活塞桿導(dǎo)套間采用O型密封圈,活塞桿與活塞桿導(dǎo)套間采取Y型密封圈，Y型密封圈的唇邊面向高壓區(qū)。為防止大臂安裝后會(huì)出現(xiàn)偏心，在安裝現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配平衡重。總結(jié)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼間就到了掃尾階段，在這三個(gè)月的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程中，我取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是機(jī)械手的設(shè)計(jì)，這是一個(gè)我以前所沒有接觸的。我對(duì)它來說完全是一個(gè)陌生者，經(jīng)過指導(dǎo)老師的幫助和對(duì)參考資料的拜讀，我已經(jīng)對(duì)機(jī)械手有了一定的了解。機(jī)械自動(dòng)化是工業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向，它有著廣闊的市場(chǎng)，屬于實(shí)際需要去研制的一種項(xiàng)目。機(jī)械手能模仿人體上肢的某些動(dòng)作，就需要有一定的靈敏度，對(duì)設(shè)計(jì)的要求較高。通過這次設(shè)計(jì)，提高了我分析和解決問題的能力，擴(kuò)寬和深化了學(xué)過的知識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和方法，培養(yǎng)了我們正確使用機(jī)身材料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、圖冊(cè)等工具書的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)未來工作的一種模擬。通過這次設(shè)計(jì)，我對(duì)未來所從事的工作充滿了信心！致謝經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在論文寫作過程中，得到了付建林老師的耐心指導(dǎo)。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，付老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向付老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。機(jī)械自動(dòng)化作為工業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向，它有著廣闊的市場(chǎng)，屬于實(shí)際需要去研制的一種項(xiàng)目。機(jī)械手能模仿人體上肢的某些動(dòng)作，就需要有一定的靈敏度，對(duì)設(shè)計(jì)的要求較高。通過這次設(shè)計(jì)，提高了我分析和解決問題的能力，擴(kuò)寬和深化了學(xué)過的知識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和方法，培養(yǎng)了我們正確使用機(jī)身材料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、圖冊(cè)等工具書的能力。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝學(xué)校兩年多來對(duì)我的栽培！參考文獻(xiàn)1《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社徐灝主編2《液壓傳動(dòng)》機(jī)械工業(yè)出版社丁樹模主編3《工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社廣東機(jī)械學(xué)院李允文主編4《液壓與液壓壓傳動(dòng)》高等教育出版社姜繼海宋錦春高常識(shí)主編5《機(jī)械設(shè)計(jì)》高等教育出版社邱宣懷編6《機(jī)械手及其應(yīng)用》機(jī)械工業(yè)出版社7《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社柴鵬飛主編8《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》高等教育出版社吳宗澤羅國(guó)圣主編9《現(xiàn)代制造技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社王隆太主編ExcelXP的八則快速輸入技巧如果我們?cè)谟肊xcelXP處理龐大的數(shù)據(jù)信息時(shí)，不注意講究技巧和方法的話，很可能會(huì)花費(fèi)很大的精力。因此如何巧用ExcelXP，來快速輸入信息就成為各個(gè)ExcelXP用戶非常關(guān)心的話題，筆者向大家介紹幾則這方面的小技巧。1、快速輸入大量含小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字如果我們需要在ExcelXP工作表中輸入大量的帶有小數(shù)位的數(shù)字時(shí)，按照普通的輸入方法，我們可能按照數(shù)字原樣大小直接輸入，例如現(xiàn)在要在單元格中輸入0.05這個(gè)數(shù)字時(shí)，我們會(huì)把“0.05”原樣輸入到表格中。不過如果需要輸入若干個(gè)帶有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字時(shí)，我們?cè)侔凑丈厦娴姆椒ㄝ斎氲脑?，每次輸入?shù)字時(shí)都需要重復(fù)輸入小數(shù)點(diǎn)，這樣工作量會(huì)變大，輸入效率會(huì)降低。其實(shí)，我們可以使用ExcelXP中的小數(shù)點(diǎn)自動(dòng)定位功能，讓所有數(shù)字的小數(shù)點(diǎn)自動(dòng)定位，從而快速提高輸入速度。在使用小數(shù)點(diǎn)自動(dòng)定位功能時(shí)，我們可以先在ExcelXP的編輯界面中，用鼠標(biāo)依次單擊“工具”/“選項(xiàng)”/“編輯”標(biāo)簽，在彈出的對(duì)話框中選中“自動(dòng)設(shè)置小數(shù)點(diǎn)”復(fù)選框，然后在“位數(shù)”微調(diào)編輯框中鍵入需要顯示在小數(shù)點(diǎn)右面的位數(shù)就可以了。以后我們?cè)佥斎霂в行?shù)點(diǎn)的數(shù)字時(shí)，直接輸入數(shù)字，而小數(shù)點(diǎn)將在回車鍵后自動(dòng)進(jìn)行定位。例如，我們要在某單元格中鍵入0.06的話，可以在上面的設(shè)置中，讓“位數(shù)”選項(xiàng)為2，然后直接在指定單元格中輸入6，回車以后，該單元格的數(shù)字自動(dòng)變?yōu)椤?.06”，怎么樣簡(jiǎn)單吧？2、快速錄入文本文件中的內(nèi)容現(xiàn)在您手邊假如有一些以純文本格式儲(chǔ)存的文件，如果此時(shí)您需要將這些數(shù)據(jù)制作成ExcelXP的工作表，那該怎么辦呢？重新輸入一遍，大概只有頭腦有毛病的人才會(huì)這樣做；將菜單上的數(shù)據(jù)一個(gè)個(gè)復(fù)制/粘貼到工作表中，也需花很多時(shí)間。沒關(guān)系！您只要在ExcelXP中巧妙使用其中的文本文件導(dǎo)入功能，就可以大大減輕需要重新輸入或者需要不斷復(fù)制、粘貼的巨大工作量了。使用該功能時(shí)，您只要在ExcelXP編輯區(qū)中，依次用鼠標(biāo)單擊菜單欄中的“數(shù)據(jù)/獲取外部數(shù)據(jù)/導(dǎo)入文本文件”命令，然后在導(dǎo)入文本會(huì)話窗口選擇要導(dǎo)入的文本文件，再按下“導(dǎo)入”鈕以后，程序會(huì)彈出一個(gè)文本導(dǎo)入向?qū)?duì)話框，您只要按照向?qū)У奶崾具M(jìn)行操作，就可以把以文本格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工作表的格式了。3、快速輸入大量相同數(shù)據(jù)如果你希望在不同的單元格中輸入大量相同的數(shù)據(jù)信息，那么你不必逐個(gè)單元格一個(gè)一個(gè)地輸入，那樣需要花費(fèi)好長(zhǎng)時(shí)間，而且還比較容易出錯(cuò)。你可以通過下面的操作方法在多個(gè)相鄰或不相鄰的單元格中快速填充同一個(gè)數(shù)據(jù)，具體方法為：首先同時(shí)選中需要填充數(shù)據(jù)的單元格。若某些單元格不相鄰，可在按住Ctrl鍵的同時(shí)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，逐個(gè)選中；其次輸入要填充的某個(gè)數(shù)據(jù)。按住Ctrl鍵的同時(shí)，按回車鍵，則剛才選中的所有單元格同時(shí)填入該數(shù)據(jù)。4、快速進(jìn)行中英文輸入法切換一張工作表常常會(huì)既包含有數(shù)字信息，又包含有文字信息，要錄入這樣一種工作表就需要我們不斷地在中英文之間反復(fù)切換輸入法，非常麻煩，為了方便操作，我們可以用以下方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換：首先用鼠標(biāo)選中需要輸入中文的單元格區(qū)域，然后在輸入法菜單中選擇一個(gè)合適的中文輸入法；接著打開“有效數(shù)據(jù)”對(duì)話框，選中“IME模式”標(biāo)簽，在“模式”框中選擇打開，單擊“確定”按鈕；然后再選中輸入數(shù)字的單元格區(qū)域，在“有效數(shù)據(jù)”對(duì)話框中，單擊“IME模式”選項(xiàng)卡，在“模式”框中選擇關(guān)閉（英文模式）；最后單擊“確定”按鈕，這樣用鼠標(biāo)分別在剛才設(shè)定的兩列中選中單元格，五筆和英文輸入方式就可以相互切換了。5、快速刪除工作表中空行刪除ExcelXP工作表中的空行，一般的方法是需要將空行都找出來，然后逐行刪除，但這樣做操作量非常大，很不方便。那么如何才能減輕刪除工作表中空行的工作量呢？您可以使用下面的操作方法來進(jìn)行刪除：首先打開要?jiǎng)h除空行的工作表，在打開的工作表中用鼠標(biāo)單擊菜單欄中的“插入”菜單項(xiàng)，并從下拉菜單中選擇“列”，從而插入一新的列Ｘ，在Ｘ列中順序填入整數(shù)；然后根據(jù)其他任何一列將表中的行排序，使所有空行都集中到表的底部。刪去所有空行中Ｘ列的數(shù)據(jù)，以Ｘ列重新排序，然后刪去Ｘ列。按照這樣的刪除方法，無論工作表中包含多少空行，您就可以很快地刪除了。6、快速對(duì)不同單元格中字號(hào)進(jìn)行調(diào)整在使用ExcelXP編輯文件時(shí)，常常需要將某一列的寬度固定，但由于該列各單元格中的字符數(shù)目不等，致使有的單元格中的內(nèi)容不能完全顯示在屏幕上，為了讓這些單元格中的數(shù)據(jù)都顯示在屏幕上，就不得不對(duì)這些單元格重新定義較小的字號(hào)。如果依次對(duì)這些單元格中的字號(hào)調(diào)整的話，工作量將會(huì)變得很大。其實(shí)，您可以采用下面的方法來減輕字號(hào)調(diào)整的工作量：首先新建或打開一個(gè)工作簿，并選中需要ExcelXP根據(jù)單元格的寬度調(diào)整字號(hào)的單元格區(qū)域；其次單擊用鼠標(biāo)依次單擊菜單欄中的“格式”/“單元格”/“對(duì)齊”標(biāo)簽，在“文本控制”下選中“縮小字體填充”復(fù)選框，并單擊“確定”按鈕；此后，當(dāng)你在這些單元格中輸入數(shù)據(jù)時(shí)，如果輸入的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過了單元格的寬度，ExcelXP能夠自動(dòng)縮小字符的大小把數(shù)據(jù)調(diào)整到與列寬一致，以使數(shù)據(jù)全部顯示在單元格中。如果你對(duì)這些單元格的列寬進(jìn)行了更改，則字符可自動(dòng)增大或縮小字號(hào)，以適應(yīng)新的單元格列寬，但是對(duì)這些單元格原設(shè)置的字體字號(hào)大小則保持不變。7、快速輸入多個(gè)重復(fù)數(shù)據(jù)在使用ExcelXP工作表的過程中，我們經(jīng)常要輸入大量重復(fù)的數(shù)據(jù),如果依次輸入，無疑工作量是巨大的?，F(xiàn)在我們可以借助ExcelXP的“宏”功能,來記錄首次輸入需要重復(fù)輸入的數(shù)據(jù)的命令和過程,然后將這些命令和過程賦值到一個(gè)組合鍵或工具欄的按鈕上,當(dāng)按下組合鍵時(shí),計(jì)算機(jī)就會(huì)重復(fù)所記錄的操作。使用宏功能時(shí)，我們可以按照以下步驟進(jìn)行操作:首先打開工作表，在工作表中選中要進(jìn)行操作的單元格；接著再用鼠標(biāo)單擊菜單欄中的“工具”菜單項(xiàng)，并從彈出的下拉菜單中選擇“宏”子菜單項(xiàng)，并從隨后彈出的下級(jí)菜單中選擇“錄制新宏”命令；設(shè)定好宏后，我們就可以對(duì)指定的單元格，進(jìn)行各種操作，程序?qū)⒆詣?dòng)對(duì)所進(jìn)行的各方面操作記錄復(fù)制。8、快速處理多個(gè)工作表有時(shí)我們需要在ExcelXP中打開多個(gè)工作表來進(jìn)行編輯，但無論打開多少工作表，在某一時(shí)刻我們只能對(duì)一個(gè)工作表進(jìn)行編輯，編輯好了以后再依次編輯下一個(gè)工作表，如果真是這樣操作的話，我們倒沒有這個(gè)必要同時(shí)打開多個(gè)工作表了，因?yàn)槲覀兺瑫r(shí)打開多個(gè)工作表的目的就是要減輕處理多個(gè)工作表的工作量的，那么我們?cè)撊绾螌?shí)現(xiàn)這樣的操作呢？您可采用以下方法：首先按住“Shift"鍵或“Ctrl"鍵并配以鼠標(biāo)操作，在工作簿底部選擇多個(gè)彼此相鄰或不相鄰的工作表標(biāo)簽，然后就可以對(duì)其實(shí)行多方面的批量處理；接著在選中的工作表標(biāo)簽上按右鍵彈出快捷菜單，進(jìn)行插入和刪除多個(gè)工作表的操作；然后在“文件”菜單中選擇“頁(yè)面設(shè)置……”，將選中的多個(gè)工作表設(shè)成相同的頁(yè)面模式；再通過“編輯”菜單中的有關(guān)選項(xiàng)，在多個(gè)工作表范圍內(nèi)進(jìn)行查找、替換、定位操作；通過“格式”菜單中的有關(guān)選項(xiàng)，將選中的多個(gè)工作表的行、列、單元格設(shè)成相同的樣式以及進(jìn)行一次性全部隱藏操作；接著在“工具”菜單中選擇“選項(xiàng)……”，在彈出的菜單中選擇“視窗”和“編輯”按鈕，將選中的工作表設(shè)成相同的視窗樣式和單元格編輯屬性；最后選中上述工作表集合中任何一個(gè)工作表，并在其上完成我們所需要的表格，則其它工作表在相同的位置也同時(shí)生成了格式完全相同的表格。高效辦公Excel排序方法"集中營(yíng)"排序是數(shù)據(jù)處理中的經(jīng)常性工作，Excel排序有序數(shù)計(jì)算（類似成績(jī)統(tǒng)計(jì)中的名次）和數(shù)據(jù)重排兩類。本文以幾個(gè)車間的產(chǎn)值和名稱為例，介紹Excel2000/XP的數(shù)據(jù)排序方法。一、數(shù)值排序1.RANK函數(shù)RANK函數(shù)是Excel計(jì)算序數(shù)的主要工具，它的語法為:RANK（number，ref，order），其中number為參與計(jì)算的數(shù)字或含有數(shù)字的單元格，ref是對(duì)參與計(jì)算的數(shù)字單元格區(qū)域的絕對(duì)引用，order是用來說明排序方式的數(shù)字（如果order為零或省略，則以降序方式給出結(jié)果，反之按升序方式）。例如圖1中E2、E3、E4單元格存放一季度的總產(chǎn)值，計(jì)算各車間產(chǎn)值排名的方法是:在F2單元格內(nèi)輸入公式“=RANK（E2，$E$2:$E$4）”，敲回車即可計(jì)算出鑄造車間的產(chǎn)值排名是2。再將F2中的公式復(fù)制到剪貼板，選中F3、F4單元格按Ctrl+V，就能計(jì)算出其余兩個(gè)車間的產(chǎn)值排名為3和1。如果B1單元格中輸入的公式為“=RANK（E2，$E$2:$E$4，1）”，則計(jì)算出的序數(shù)按升序方式排列，即2、1和3。需要注意的是:相同數(shù)值用RANK函數(shù)計(jì)算得到的序數(shù)（名次）相同，但會(huì)導(dǎo)致后續(xù)數(shù)字的序數(shù)空缺。假如上例中F2單元格存放的數(shù)值與F3相同，則按本法計(jì)算出的排名分別是3、3和1（降序時(shí)）。2.COUNTIF函數(shù)COUNTIF函數(shù)可以統(tǒng)計(jì)某一區(qū)域中符合條件的單元格數(shù)目，它的語法為COUNTIF（range，criteria）。其中range為參與統(tǒng)計(jì)的單元格區(qū)域，criteria是以數(shù)字、表達(dá)式或文本形式定義的條件。其中數(shù)字可以直接寫入，表達(dá)式和文本必須加引號(hào)。仍以圖1為例，F(xiàn)2單元格內(nèi)輸入的公式為“=COUNTIF（$E$2:$E$4，">"&E2）+1”。計(jì)算各車間產(chǎn)值排名的方法同上，結(jié)果也完全相同，2、1和3。此公式的計(jì)算過程是這樣的:首先根據(jù)E2單元格內(nèi)的數(shù)值，在連接符&的作用下產(chǎn)生一個(gè)邏輯表達(dá)式，即“>176.7”、“>167.3”等。COUNTIF函數(shù)計(jì)算出引用區(qū)域內(nèi)符合條件的單元格數(shù)量，該結(jié)果加一即可得到該數(shù)值的名次。很顯然，利用上述方法得到的是降序排列的名次，對(duì)重復(fù)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的結(jié)果與RANK函數(shù)相同。3.IF函數(shù)Excel自身帶有排序功能，可使數(shù)據(jù)以降序或升序方式重新排列。如果將它與IF函數(shù)結(jié)合，可以計(jì)算出沒有空缺的排名。以圖1中E2、E3、E4單元格的產(chǎn)值排序?yàn)槔?，具體做法是:選中E2單元格，根據(jù)排序需要，單擊Excel工具欄中的“降序排序”或“升序排序”按鈕，即可使工作表中的所有數(shù)據(jù)按要求重新排列。假如數(shù)據(jù)是按產(chǎn)值由大到?。ń敌颍┡帕械?，而您又想賦予每個(gè)車間從1到n（n為自然數(shù)）的排名。可以在G2單元格中輸入1，然后在G3單元格中輸入公式“=IF（E3=E2，G3,G3+1）”，只要將公式復(fù)制到G4等單元格，就可以計(jì)算出其他車間的產(chǎn)值排名。二、文本排序選舉等場(chǎng)合需要按姓氏筆劃為文本排序，Excel提供了比較好的解決辦法。如果您要將圖1數(shù)據(jù)表按車間名稱的筆劃排序，可以使用以下方法:選中排序關(guān)鍵字所在列（或行）的首個(gè)單元格（如圖1中的A1），單擊Excel“數(shù)據(jù)”菜單下的“排序”命令，再單擊其中的“選項(xiàng)”按鈕。選中“排序選項(xiàng)”對(duì)話框“方法”下的“筆畫排序”，再根據(jù)數(shù)據(jù)排列方向選擇“按行排序”或“按列排序”，“確定”后回到“排序”對(duì)話框（圖2）。如果您的數(shù)據(jù)帶有標(biāo)題行（如圖1中的“單位”之類），則應(yīng)選中“有標(biāo)題行”（反之不選），然后打開“主要關(guān)鍵字”下拉列表，選擇其中的“單位”，選中排序方式（“升序”或“降序”）后“確定”，表中的所有數(shù)據(jù)就會(huì)據(jù)此重新排列。此法稍加變通即可用于“第一名”、“第二名”等文本排序，請(qǐng)讀者自行摸索。三、自定義排序如果您要求Excel按照“金工車間”、“鑄造車間”和“維修車間”的特定順序重排工作表數(shù)據(jù)，前面介紹的幾種方法就無能為力了。這類問題可以用定義排序規(guī)則的方法解決:首先單擊Excel“工具”菜單下的“選項(xiàng)”命令，打開“選項(xiàng)”對(duì)話框中的“自定義序列”選項(xiàng)卡（圖3）。選中左邊“自定義序列”下的“新序列”，光標(biāo)就會(huì)在右邊的“輸入序列”框內(nèi)閃動(dòng)，您就可以輸入“金工車間”、“鑄造車間”等自定義序列了，輸入的每個(gè)序列之間要用英文逗號(hào)分隔，或者每輸入一個(gè)序列就敲回車。如果序列已經(jīng)存在于工作表中，可以選中序列所在的單元格區(qū)域單擊“導(dǎo)入”，這些序列就會(huì)被自動(dòng)加入“輸入序列”框。無論采用以上哪種方法，單擊“添加”按鈕即可將序列放入“自定義序列”中備用（圖3）。使用排序規(guī)則排序的具體方法與筆劃排序很相似，只是您要打開“排序選項(xiàng)”對(duì)話框中的“自定義排序次序”下拉列表，選中前面定義的排序規(guī)則，其他選項(xiàng)保持不動(dòng)。回到“排序”對(duì)話框后根據(jù)需要選擇“升序”或“降序”，“確定”后即可完成數(shù)據(jù)的自定義排序。需要說明的是:顯示在“自定義序列”選項(xiàng)卡中的序列（如一、二、三等），均可按以上方法參與排序，請(qǐng)讀者注意Excel提供的自定義序列類型。談?wù)凟xcel輸入的技巧在Excel工作表的單元格中，可以使用兩種最基本的數(shù)據(jù)格式：常數(shù)和公式。常數(shù)是指文字、數(shù)字、日期和時(shí)間等數(shù)據(jù)，還可以包括邏輯值和錯(cuò)誤值，每種數(shù)據(jù)都有它特定的格式和輸入方法，為了使用戶對(duì)輸入數(shù)據(jù)有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，有必要來介紹一下在Excel中輸入各種類型數(shù)據(jù)的方法和技巧。一、輸入文本Excel單元格中的文本包括任何中西文文字或字母以及數(shù)字、空格和非數(shù)字字符的組合，每個(gè)單元格中最多可容納32000個(gè)字符數(shù)。雖然在Excel中輸入文本和在其它應(yīng)用程序中沒有什么本質(zhì)區(qū)別，但是還是有一些差異，比如我們?cè)赪ord、PowerPoint的表格中，當(dāng)在單元格中輸入文本后，按回車鍵表示一個(gè)段落的結(jié)束，光標(biāo)會(huì)自動(dòng)移到本單元格中下一段落的開頭，在Excel的單元格中輸入文本時(shí)，按一下回車鍵卻表示結(jié)束當(dāng)前單元格的輸入，光標(biāo)會(huì)自動(dòng)移到當(dāng)前單元格的下一個(gè)單元格，出現(xiàn)這種情況時(shí)，如果你是想在單元格中分行，則必須在單元格中輸入硬回車，即按住Alt鍵的同時(shí)按回車鍵。二、輸入分?jǐn)?shù)幾乎在所有的文檔中，分?jǐn)?shù)格式通常用一道斜杠來分界分子與分母，其格式為“分子/分母”，在Excel中日期的輸入方法也是用斜杠來區(qū)分年月日的，比如在單元格中輸入“1/2”，按回車鍵則顯示“1月2日”，為了避免將輸入的分?jǐn)?shù)與日期混淆，我們?cè)趩卧裰休斎敕謹(jǐn)?shù)時(shí)，要在分?jǐn)?shù)前輸入“0”（零）以示區(qū)別，并且在“0”和分子之間要有一個(gè)空格隔開，比如我們?cè)谳斎?/2時(shí)，則應(yīng)該輸入“01/2”。如果在單元格中輸入“81/2”，則在單元格中顯示“81/2”，而在編輯欄中顯示“8.5”。三、輸入負(fù)數(shù)在單元格中輸入負(fù)數(shù)時(shí)，可在負(fù)數(shù)前輸入“-”作標(biāo)識(shí)，也可將數(shù)字置在（）括號(hào)內(nèi)來標(biāo)識(shí)，比如在單元格中輸入“（88）”，按一下回車鍵，則會(huì)自動(dòng)顯示為“-88”。四、輸入小數(shù)在輸入小數(shù)時(shí)，用戶可以向平常一樣使用小數(shù)點(diǎn)，還可以利用逗號(hào)分隔千位、百萬位等，當(dāng)輸入帶有逗號(hào)的數(shù)字時(shí)，在編輯欄并不顯示出來，而只在單元格中顯示。當(dāng)你需要輸入大量帶有固定小數(shù)位的數(shù)字或帶有固定位數(shù)的以“0”字符串結(jié)尾的數(shù)字時(shí)，可以采用下面的方法：選擇“工具”、“選項(xiàng)”命令，打開“選項(xiàng)”對(duì)話框，單擊“編輯”標(biāo)簽，選中“自動(dòng)設(shè)置小數(shù)點(diǎn)”復(fù)選框，并在“位數(shù)”微調(diào)框中輸入或選擇要顯示在小數(shù)點(diǎn)右面的位數(shù)，如果要在輸入比較大的數(shù)字后自動(dòng)添零，可指定一個(gè)負(fù)數(shù)值作為要添加的零的個(gè)數(shù)，比如要在單元格中輸入“88”后自動(dòng)添加3個(gè)零，變成“88000”，就在“位數(shù)”微調(diào)框中輸入“-3”，相反，如果要在輸入“88”后自動(dòng)添加3位小數(shù)，變成“0.088”，則要在“位數(shù)”微調(diào)框中輸入“3”。另外，在完成輸入帶有小數(shù)位或結(jié)尾零字符串的數(shù)字后，應(yīng)清除對(duì)“自動(dòng)設(shè)置小數(shù)點(diǎn)”符選框的選定，以免影響后邊的輸入；如果只是要暫時(shí)取消在“自動(dòng)設(shè)置小數(shù)點(diǎn)”中設(shè)置的選項(xiàng)，可以在輸入數(shù)據(jù)時(shí)自帶小數(shù)點(diǎn)。五、輸入貨幣值Excel幾乎支持所有的貨幣值，如人民幣（￥）、英鎊（￡）等。歐元出臺(tái)以后，Excel2000完全支持顯示、輸入和打印歐元貨幣符號(hào)。用戶可以很方便地在單元格中輸入各種貨幣值，Excel會(huì)自動(dòng)套用貨幣格式，在單元格中顯示出來，如果用要輸入人民幣符號(hào)，可以按住Alt鍵，然后再數(shù)字小鍵盤上按“0165”即可。六、輸入日期Excel是將日期和時(shí)間視為數(shù)字處理的，它能夠識(shí)別出大部分用普通表示方法輸入的日期和時(shí)間格式。用戶可以用多種格式來輸入一個(gè)日期，可以用斜杠“/”或者“-”來分隔日期中的年、月、日部分。比如要輸入“2001年12月1日”，可以在單元各種輸入“2001/12/1”或者“2001-12-1”。如果要在單元格中插入當(dāng)前日期，可以按鍵盤上的Ctrl+;組合鍵。七、輸入時(shí)間在Excel中輸入時(shí)間時(shí)，用戶可以按24小時(shí)制輸入，也可以按12小時(shí)制輸入，這兩種輸入的表示方法是不同的，比如要輸入下午2時(shí)30分38秒，用24小時(shí)制輸入格式為：2:30:38，而用12小時(shí)制輸入時(shí)間格式為：2:30:38p，注意字母“p”和時(shí)間之間有一個(gè)空格。如果要在單元格中插入當(dāng)前時(shí)間，則按Ctrl+Shift+;鍵。了解Excel公式的錯(cuò)誤值經(jīng)常用