四自由度機(jī)械手的設(shè)計與運(yùn)動仿真

109-畢業(yè)設(shè)計(論文)四自由度機(jī)器手的系統(tǒng)設(shè)計及運(yùn)動仿真機(jī)械與電子工程系：指導(dǎo)教師：完成日期：蚌埠學(xué)院教務(wù)處制四自由度機(jī)器手的系統(tǒng)設(shè)計及運(yùn)動仿真摘要：機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。通過編程來完成各種動作，它的準(zhǔn)確性和多自由度，保證了機(jī)械手能在各種不同的環(huán)境中工作。機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多，機(jī)械手的使用能夠顯著的提高生產(chǎn)效率，減少人為因素造成的廢次品率。機(jī)械手可以完成很多工作，它在自動化車間中用來運(yùn)送物料，從事多種工藝操作。它的特點(diǎn)是通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器人的部分優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的靈活協(xié)調(diào)和機(jī)器人的精確到位。本課題通過應(yīng)用AutoCAD技術(shù)對機(jī)械手進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和液壓傳動原理設(shè)計，運(yùn)用Solidworks技術(shù)對上料機(jī)械手進(jìn)行三維實(shí)體造型，并進(jìn)行了運(yùn)動仿真，使其能將基本的運(yùn)動更具體的展現(xiàn)在人們面前。關(guān)鍵詞：機(jī)械手、AutoCAD、SolidworksSystemdesignanddynamicsimulationon4-DOFmachinehandAbstract：Manipulatorisdevelopedakindofhigh-techautomatedproductionequipmentinrecentdecades.Completingallkindsofactionthroughtheprogramming，theaccuracyandmanydegreesoffreedomensurethatthemanipulatorcanworkupatallkindsofenvironments.Manipulatorcanimprovetheproductionefficiencyobviously，reducetherateofwastedefectivebyman-made.Manipulatorusedtodeliverthematerialsinautomationworkshop，workonallkindsofprocessoperation.Itsstructureandperformancehavethemanandtherobot’sadvantages，especiallyreflectontheman’sflexibilityandtherobot’saccuracy.ThissubjectaccordingtouseAutoCADtodesignthestructureandthehydraulictransmissionprinciple，usingtheSolidworkstodothe3Dmodelling，anddothemotionsimulation，inordertoshowthebasicmovementtous.Keywords：Manipulator；AutoCAD；Solidworks.目錄TOC\o"1-2"\u第一章緒論. 51.1前言 51.2機(jī)械手的發(fā)展簡史51.3機(jī)械手的基本組成 61.4機(jī)械手在生產(chǎn)中的應(yīng)用61.5應(yīng)用機(jī)械手的意義7第二章機(jī)械手的總體設(shè)計方案72.1擬定原始數(shù)據(jù) 72.2技術(shù)要求72.3動作要求 82.4本章總結(jié) 8第三章機(jī)械手的總體設(shè)計 93.1手部設(shè)計計算93.2拉緊裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計103.2.1夾緊力計算103.2.2驅(qū)動力計算 103.2.3機(jī)械運(yùn)動參數(shù)113.2.4夾緊液壓缸的設(shè)計 113.3腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計 123.4伸縮機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計143.5機(jī)身機(jī)座的結(jié)構(gòu)設(shè)計15第四章機(jī)械手SOILDWORKS三維造型174.1軟件Solidworks的認(rèn)識174.2軟件的優(yōu)勢 184.3機(jī)械手的三位造型184.3.1上手爪的幾何造型結(jié)構(gòu)簡析184.3.2創(chuàng)建上手爪 194.3.3螺栓的繪制 23第五章.總結(jié)27參考文獻(xiàn)28插圖清單圖2.1動作要求分析8圖3.1開閉示例簡圖10圖3.2單作用缸簡圖12圖3.3腕部受力示意簡圖13圖4.1上手爪18圖4.2新建Solidworks文件對話框19圖4.3繪制中心線20圖4.4上手爪草圖繪制20圖4.5拉伸基體21圖4.6拉伸表面草圖22圖4.7切除凸臺基體22圖4.8上手爪22圖4.9派生螺栓23圖4.10螺栓24圖4.11螺紋截面草圖24圖4.12生成螺旋線25圖4.13第二截面26圖4.14第三截面26插表清單表3.4機(jī)構(gòu)工作參數(shù)表Y90S-4電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)15表3.5Y90S-4電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)16表3.6Y90S-6電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)16第一章緒論1.1前言機(jī)械手是模仿著人手的部分動作，根據(jù)指定的程序，來實(shí)現(xiàn)自動抓取、搬運(yùn)和操作的自現(xiàn)人手的功能的技術(shù)裝置稱為機(jī)動機(jī)械裝置。是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一種新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。它涉及到力學(xué)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計、電器液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)等多個科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科的綜合技術(shù)。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性比較強(qiáng)。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)操作，使用范圍較廣的通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能夠適應(yīng)性的改變工作程序，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。1.2機(jī)械手的發(fā)展簡史現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于20世紀(jì)中期，它首先是從美國開始研制的。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機(jī)械手。德國機(jī)器制造業(yè)是從1971年開始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家，自1969年從美國引進(jìn)二種典型機(jī)械手后，大力開始機(jī)械手的研究，使用機(jī)械手最多的是現(xiàn)代化生產(chǎn)程度很高的汽車工業(yè)，也為后來日本汽車工業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。前蘇聯(lián)20世紀(jì)60年代才開始發(fā)展研究機(jī)械手，到80年代后期應(yīng)用到生產(chǎn)中的機(jī)械手將近有一半是國產(chǎn)的，大多數(shù)的工業(yè)機(jī)械手用于自動化程度低、工作環(huán)境惡劣的工作場所。國內(nèi)機(jī)械手的發(fā)展始于上世紀(jì)70年代初期，當(dāng)時，工人在車間沖壓作業(yè)時，生產(chǎn)節(jié)拍過快，又缺乏保護(hù)措施，手指經(jīng)常被切斷，工廠的技術(shù)人員就自發(fā)地研發(fā)機(jī)械手，比如天津鍛壓機(jī)械廠研制的鍛件上下料機(jī)械手是我國最早的第一批工業(yè)機(jī)械手。。1.3機(jī)械手的基本組成生產(chǎn)中的工業(yè)機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三部分組成。(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)由手、腕部、手臂和支柱組成，與人體手臂相似。手為抓取機(jī)構(gòu)，用于抓取工件。腕部是連接手與手臂的關(guān)鍵性原件，具有多方位旋轉(zhuǎn)特性。支柱用來支撐手臂，可做活動支柱方便機(jī)械手多方位移動。(2)驅(qū)動機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分。根據(jù)動力源的不同,工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、氣動、電動和機(jī)械驅(qū)動等四類。采用液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)械手,結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、控制方便。 (3)控制機(jī)構(gòu) 機(jī)械手按照制定的程序，步驟和參數(shù)進(jìn)行運(yùn)作完成。該指定工作要依靠控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。簡易機(jī)械手通常情況下不使用專用的控制系統(tǒng)，只有動作復(fù)雜的機(jī)械手采用可編程控制器，微型計算機(jī)控制進(jìn)行動作。1.4機(jī)械手在生產(chǎn)中的應(yīng)用機(jī)械手是模仿著人手的部分動作，根據(jù)指定的程序，來實(shí)現(xiàn)自動抓取、搬運(yùn)和操作的自現(xiàn)人手的功能的技術(shù)裝置稱為機(jī)動機(jī)械裝置。是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一種新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。它涉及到力學(xué)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計、電器液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)等多個科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科的綜合技術(shù)。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性比較強(qiáng)。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)操作，使用范圍較廣的通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能夠適應(yīng)性的改變工作程序，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。1.2機(jī)械手的發(fā)展簡史1.5應(yīng)用機(jī)械手的意義 隨著科技的發(fā)展，機(jī)械手應(yīng)用的越來越多。在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手應(yīng)用的意義概括如下： (1)提高生產(chǎn)過程自動化程度，增強(qiáng)生產(chǎn)效率。機(jī)械手方便與材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換等自動化過程，從而提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動投入，從而降低生產(chǎn)成本。 (2)改善勞動條件 在車間的勞動環(huán)境下，高溫、高壓、噪音、灰塵等污染會嚴(yán)重影響人的身體健康，人在車間工作不可避免的會接觸到危險，而應(yīng)用機(jī)械手可以替代人安全的完成作業(yè)，從而改善勞動條件。在一些簡單，重復(fù)的工作中以機(jī)械手代替人進(jìn)行工作可以避免因疲勞和疏忽造成的事故。 (3)減少人力資源，便于節(jié)奏生產(chǎn)。 機(jī)械手的應(yīng)用增強(qiáng)了自動化生產(chǎn)，會減少人力的使用。機(jī)械手可以長時間重復(fù)性連續(xù)完成工作，這是人工無法實(shí)現(xiàn)并完成的。生產(chǎn)線增加使用機(jī)械手以減少人力和精準(zhǔn)的生產(chǎn)節(jié)拍，有利于節(jié)奏性的工作生產(chǎn)。綜上所述，機(jī)械手的合理利用是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。第二章機(jī)械手的總體設(shè)計方案2.1擬定原始數(shù)據(jù)：1、生產(chǎn)綱領(lǐng)：100000件（兩班制生產(chǎn)）2、自由度個數(shù)：四自由度3、臂轉(zhuǎn)動1804、臂上下運(yùn)動450mm5、臂伸長（收縮）450mm6、手部轉(zhuǎn)動±180o2.2技術(shù)要求主要參數(shù)的確定：a、坐標(biāo)形式：直角坐標(biāo)系b、臂的運(yùn)動行程：伸縮運(yùn)動450mm，回轉(zhuǎn)運(yùn)動180o。c、運(yùn)動速度：使生產(chǎn)率滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求即可。d、控制方式：起止設(shè)定位置。e、定位精度：±0.5mm。f、工件重量：10kgg、驅(qū)動方式：液壓驅(qū)動。2.3動作要求動作一：送料動作二：預(yù)夾緊動作三：手臂上升動作四：手臂旋轉(zhuǎn)動作五：小臂伸長動作六：手腕旋轉(zhuǎn)預(yù)夾緊手臂上升手臂旋轉(zhuǎn)小臂伸長手腕旋轉(zhuǎn)手臂轉(zhuǎn)回圖2.1動作要求分析2.4本章總結(jié)本章主要對所要設(shè)計的機(jī)械手的一些技術(shù)要求和主要參數(shù)做了下擬定,并對機(jī)械手的動作流程做了下規(guī)劃，以便對機(jī)械手的每個部分的設(shè)計能夠逐一的進(jìn)行下去。機(jī)械手的總體設(shè)計3.1手部設(shè)計要求手部設(shè)計時，主要考慮對手部設(shè)計的一些動作要求1、有適當(dāng)?shù)膴A緊力手部在工作時，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。夾緊力大小的調(diào)節(jié)應(yīng)該根據(jù)工件的表面的剛性度和手爪內(nèi)部接觸面的摩擦系數(shù)。2、有足夠的開閉范圍機(jī)械手中夾持手指都有張開裝置和閉合裝置。工作時，一個手指從張開到閉合允許的最大行程稱為開閉范圍。回轉(zhuǎn)型的手部手指的張開閉合程度可用張開閉合的角度表示。手指張開閉合的最大范圍與許多因素有關(guān)，如工件的夾持表面形狀和夾持尺寸，手指的夾持表面形狀和夾持尺寸，一般來說，如工作環(huán)境許可，開閉范圍大一些較好。3、力求結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，體積小手部處于腕部的最前端，工作時運(yùn)動狀態(tài)多變，其結(jié)構(gòu)，重量和體積直接影響整個機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，抓重，定位精度，運(yùn)動速度等性能。因此，在設(shè)計手部時，必須力求結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，體積小。4、手指應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度夾持手部手指在夾緊工件時，在考慮到工件的重量和表面粗糙度以及表面接觸面，根據(jù)所需要的手指的夾持力與力矩的大小來考慮手指的所用材料，以確保手指有一定的強(qiáng)度和剛度能在行程范圍內(nèi)順利上料。5、其它要求因此送料機(jī)械手的夾緊裝置，根據(jù)工件的形狀，采用最常用的外卡式兩指手爪，夾緊方式用常閉式彈簧夾緊。如圖3.1為機(jī)械手開閉示例簡圖圖3.1開閉示例簡圖3.2拉緊裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計3.2.1夾緊力計算手爪對工件的夾緊力可按下列公式計算-安全系數(shù)，這里取1.5；-工件情況系數(shù)，約為1；-方位系數(shù)，查機(jī)械手冊可得，此處粗略取3G-被抓取工件的重力；（3.1）3.2.2驅(qū)動力計算根據(jù)驅(qū)動力和夾緊力之間的關(guān)系，可得：（3.2）式中：a-滾子至銷軸之間的距離；b-爪至銷軸之間的距離；-楔塊的傾斜角可得(3.3) 考慮手爪的機(jī)械效率，此處取0.85，則：（3.4）3.2.3機(jī)械運(yùn)動參數(shù)（速度）（1）伸縮運(yùn)動Vmax=500mm/sVmin=50mm/s（2）上升運(yùn)動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)動活塞速度V=60mm/s3.2.4夾緊液壓缸的設(shè)計設(shè)計方案中采用開合式夾緊裝置，液壓缸為單作用缸，壓力油只能作用于液壓缸的一個腔，而反方向依靠外力來運(yùn)動，本設(shè)計采用復(fù)位彈簧來實(shí)現(xiàn)手爪的張開如圖3.2所示，提供實(shí)際的夾緊力:（3.5）式中D-液壓缸活塞直徑d-液壓缸活塞桿直徑P-液壓缸驅(qū)動力選工作壓力P=1.5MPa，選取活塞桿直徑d=0.5D據(jù)公式（3.5）計算可得液壓缸內(nèi)徑：D==30.2mm（3.6）根據(jù)液壓設(shè)計手冊，取D=32mm活塞桿直徑：d=0.5D=0.532mm=16mm活塞厚：B=(0.6-1.0)D取B=0.8d=0.716mm=11.2mm，取12mm活塞行程：當(dāng)抓取70mm工件時，即手爪從張開110mm減小到70mm，楔塊向前移動大約40mm，取液壓缸行程S=35mm。1、液壓缸夾緊時流量2、手部右腔流量Q=SV（3.7）=60πr2=60×3.14×252=1177.5mm3/s3、手部工作壓強(qiáng)P=F1/S（3.8）=3500/1962.5=1.78Mpa圖3.2單作用缸簡圖3.3腕部的機(jī)構(gòu)設(shè)計腕部是聯(lián)結(jié)手部和臂部的部件，腕部運(yùn)動主要用來改變被夾物體的方位，它動作靈活，轉(zhuǎn)動慣性小。根據(jù)本課題腕部具有回轉(zhuǎn)這一個自由度，可以采用具有一個自由度的回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動。要求：回轉(zhuǎn)角度：180° 角速度W=45o/s以最大承載力計算：當(dāng)工件處于水平位置時，擺動缸的工件扭矩最大，采用估算法，工件重10kg，長度l=650mm。如圖3.3所示。1、計算扭矩設(shè)手指中心距離工件重心S=200mm處，即扭矩為：=F×S（3.9）=10×9.8×0.2=19.6（N·m）圖3.3腕部受力示意簡圖2、油缸（伸縮）及其配件的估算扭矩F=5kgS=10cm帶入公式2.9得=F×S=5×9.8×0.1=4.9（N·M）3、摩擦力矩=300（N）（估算值）S=20mm（估算值）=×S=6（N·m）4、擺動缸的總摩擦力矩 =++（2.10）=30.5（N·m）5.由公式T=P×b×106/8（2.11）其中：b—葉片密度，這里取b=3cm；ΦA(chǔ)1—擺動缸內(nèi)徑,這里取ΦA(chǔ)1=10cm；Φmm—轉(zhuǎn)軸直徑,這里取Φmm=3cm。所以代入（2.11）公式P=8T/b×106=8×30.5/0.03×（0.12-0.032）×106=0.89Mpa又因?yàn)閃=8Q/b所以Q=Wb/8=（π/4）（0.12-0.032）×0.03/8=0.27×10-4m3/s=27ml/s3.4伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計手臂是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件。它的作用是支撐腕部和手部，并帶動它們在空間運(yùn)動。臂部運(yùn)動的目的，主要是通過自身的伸縮與上下運(yùn)動將手部送達(dá)到允許的指定位置上。而且其受力情況復(fù)雜，但主要精度還是放在手部的夾持精度上，所以影響它的還是其導(dǎo)向精度。手臂的伸縮速度為250m/s行程L=450mm1、手臂右腔流量由公式（2.10）得：Q=SV=250×π×402=1004800mm3/s=1.005L/s2、手臂右腔工作壓力由公式（2.11）得：P=/S（2.12）式中：F—取工件重和手臂活動部件總重，估算=10+20=30kg，=1000N。所以代入公式（2.12）得：P=（+）/S=（30×9.8+1000）/π×402=0.26Mpa3、繪制機(jī)構(gòu)工作參數(shù)表如表3.4所示：表3.4機(jī)構(gòu)工作參數(shù)表機(jī)構(gòu)名稱工作速度行程工作壓力流量手部抓緊60mm/s25mm1.78Mpa117.8ml/s腕部回轉(zhuǎn)45°/s±90°0.89Mpa27ml/s小臂伸縮250mm/s500mm0.26Mpa1000ml/s4、根據(jù)計算初步選擇液壓泵=1.78Mpa=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。第四章機(jī)械手Soildworks三維造型4.1軟件Soildworks的認(rèn)識首先我要對Solidworks進(jìn)行介紹一下，它是一種先進(jìn)的，智能化的參變量式CAD設(shè)計軟件，在業(yè)界被稱為“3D機(jī)械設(shè)計方案的領(lǐng)先者”，易學(xué)易用，界面友好，功能強(qiáng)大，在機(jī)械制圖和結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，掌握和使用Solidworks已經(jīng)成為最基本的技能之一。與傳統(tǒng)的2D機(jī)械制圖相比，參變量式CAD設(shè)計軟件具有許多優(yōu)越性，是當(dāng)代機(jī)械制圖設(shè)計軟件的主流和發(fā)展方向。傳統(tǒng)的CAD設(shè)計通常是按照一定的比例關(guān)系，從正視，側(cè)視，俯視等角度，根據(jù)投影，透視效果逐步繪出所需要的各個單元，然后標(biāo)注相應(yīng)尺寸，這就要求制圖和看圖人員都必須具備良好的繪圖和三維空間想象能力。如果標(biāo)注尺寸發(fā)生變化，幾何圖形的尺寸不會同步變更；如果改變了幾何圖行，其標(biāo)注尺寸也不會發(fā)生變化，還要重新繪制，標(biāo)注，因此繪圖工作相當(dāng)繁重。參變量式CAD設(shè)計軟件，是參數(shù)式和變量式的統(tǒng)稱。在繪制完草圖后，可以加入尺寸等數(shù)值限制條件和其他幾何限制條件，讓草圖進(jìn)入完全定義狀態(tài)，這就是參數(shù)式模式。由于軟件自動加入了關(guān)聯(lián)屬性，如果修改了標(biāo)注尺寸，幾何圖形的尺寸就會同步更新。也可以暫時不充分的限制條件，讓草圖處于欠定義狀態(tài)，這就是變量式操作模態(tài)。4.2軟件的優(yōu)勢SolidWorks是三維機(jī)械設(shè)計軟件，集成了有限元分析軟件，相對二維軟件，SolidWorks可以進(jìn)行產(chǎn)品的運(yùn)動模擬，檢查干涉碰撞從而降低樣機(jī)報廢成本，減少原型機(jī)制造成本；且SolidWorks軟件的三維模型、二維工程圖、裝配體是全相關(guān)的；對與其中任何一個參數(shù)的更改，其他的將發(fā)生相應(yīng)的變更，這樣就減少圖紙的出錯率，減少工程更改單次數(shù)，從而縮短產(chǎn)品的上市周期。同時，Simulation分析軟件可以對產(chǎn)品進(jìn)行受力、受熱、疲勞強(qiáng)度等的分析；進(jìn)行零配件的強(qiáng)度和剛度分析，從而優(yōu)化設(shè)計，降低原材料成本等，降低新產(chǎn)品開發(fā)方面的成本。所以SolidWorks能夠幫助企業(yè)在大型項目中的競爭力。4.3機(jī)械手的三維造型4.3.1上手爪的幾何造型結(jié)構(gòu)簡析從圖4-1可看出手爪為一個拉伸長出的基體板，其端面五段直線、一段圓弧、一個導(dǎo)向槽和一個圓構(gòu)成封閉的草圖，并對其拉伸基體，然后再創(chuàng)建根除草圖。切除實(shí)體，可依據(jù)以下的順序進(jìn)行建模。圖4.1上手爪4.3.2創(chuàng)建上手爪草圖繪制1.啟動Solidworks后，單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄上的“新建”（）命令按鈕，或選擇“文件”——“新建”菜單命令，打開“新建Solidworks文件”對話框如圖4-2所示。圖4-2新建Solidworks文件對話框2.單擊“零件”圖標(biāo)（或單擊“高級”按鈕，進(jìn)入Tutrial窗口，然后選擇“零件”圖標(biāo)）。3.單擊“確定”按鈕，這時就會創(chuàng)建一個新的零件文件。首先要繪制草圖，然后拉伸生成零件的基體特征。由于該草圖是減速器正箱體，為了保證對稱，要先繪制中心線，然后利用中心線鏡向草圖。在Feture.Manager設(shè)計樹中選擇前視基準(zhǔn)面。4.單擊草圖繪制工具欄的“草圖繪制”（）命令按鈕，此時在前視基準(zhǔn)面上打開一張草圖。5.單擊草圖繪制工具欄上的“中心線”（）命令按鈕，將指針移到草圖原點(diǎn)處。當(dāng)指針變?yōu)辄c(diǎn)時，表示指針正位于原點(diǎn)上。單擊鼠標(biāo)左鍵，向上移動指針，生成中心線如圖4-3所示。圖4-3繪制中心線6.單擊草圖繪制工具欄上的“直線”（）命令按鈕，或選擇“工具”——“草圖繪制實(shí)體”—“直線”菜單命令，須繪制如圖4-4草圖。指針形變筆形。單擊放置第一點(diǎn)，然后拖動拉出第一段，第二段（或直接繪制一個矩行）圖4-4上手爪草圖繪制7.單擊草圖繪制工具欄上的“圓”（）命令按鈕，或選擇“工具”——“草圖繪制工具”——“圓”菜單命令，繪制圓和圓孤。草圖為藍(lán)色：表示欠定義，因此可以自由調(diào)動形狀和大小。8.單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄的選擇命令。選擇上手爪的直線，雙擊此直線上的尺寸可以任意改變它的數(shù)值，按其上手爪的零件圖寫入正確的尺寸。拉伸基體特征通過拉伸所繪制的草圖來生成基體的操作步驟如下：1.單擊“特征”工具欄上的“拉伸凸臺基體”（）命令按鈕，拉伸PropertyManager出現(xiàn)。在“方向1”組框中，執(zhí)行如下操作。將終止條件設(shè)置為“給定深度”。設(shè)置深度為52mm?？墒褂梅较蜴I或直接輸入數(shù)值來增加數(shù)值。圖形區(qū)域中顯示拉伸的預(yù)覽。2.單擊確定按鈕，生成拉伸。新特征“拉伸1”出現(xiàn)在FeatureManager設(shè)計樹中和圖形區(qū)域如圖4-5。圖4-5拉伸基體3.單擊FeatureManager設(shè)計樹中“拉伸1”旁的加號，用于拉伸特征的“草圖1”現(xiàn)已列在特征的下面。4.單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的保存命令按鈕，在“文件名”文本框中鍵入“上手爪”，單擊“保存”按鈕。5.選中拉伸表面，單擊草圖繪制工具欄的“草圖繪制”（）命令按鈕，此時在拉伸表面上打開一張草圖如圖4-6所示。圖4-6拉伸表面草圖6.單擊“特征”工具欄上的“切除凸臺基體”（）命令按鈕，切除PropertyManager出現(xiàn)。7.在“方向1”組框中，執(zhí)行如下操作。將終止條件設(shè)置為“給定深度”。設(shè)置深度為33mm?？墒褂梅较蜴I或直接輸入數(shù)值來增加數(shù)值。圖形區(qū)域中顯示拉伸的預(yù)覽。8.單擊確定按鈕，生成切除。新特征“切除1”出現(xiàn)在FeatureManager設(shè)計樹中和圖形區(qū)域如圖4-7圖4-7切除凸臺基體9.同理挖兩個圓柱如圖4-8所示圖4-8上手爪圖4-8上手爪4.3.3螺栓的繪制1.新建一個文件，并將其命名為“螺紋。Sldprt”.2.調(diào)出模板庫特征以建立派生螺栓。如圖4-9所示.在一個空白文件中依次選擇菜單“工具“/”FeaturePalatte”命令。將彈出“FeaturePalatte”窗口，切換到“安裝目錄data＼paletteparts＼Hardware”下，按住鼠標(biāo)左鍵，將法蘭螺栓拖到空白文件的圖形區(qū)域，彈出一樣詢問對話框詢問是否建立一個派生零件。單擊”是“按扭，繪圖區(qū)出現(xiàn)了一個法蘭螺栓。圖4-9派生螺栓3.編輯特征管理器中箭頭的“flange.bolt”名稱，在彈出的快捷菜單中選擇“關(guān)聯(lián)中編輯”命令，該調(diào)色板特征分解為所包含的單個特征。右擊“ThreadCut”的名稱，在彈出的快捷鍵菜單中選擇“編輯草圖”命令，將值為0.05mm的尺寸D1修改為1.30mm,并單擊確定“命令按扭.”如圖4-10所示圖4-10螺栓4.添加螺紋主體繪制截面草圖以plane2為草繪平面,繪制等邊三角行草圖,作為螺紋掃描是截面.按住[ctrl]鍵并單擊其中的兩條邊,在屬性管理器中單擊”相等約束”按扭,再另外選兩條邊,并添加同樣的約束.三角形邊長為1.5mm.其中一邊與螺紋圓柱體縱剖面邊線重合,且該邊的一個端點(diǎn)與梯面的投影線重合.如圖4-11所示圖4-11螺紋截面草圖繪制螺旋線基圓以階梯面為草繪平面,繪制一個階梯面與螺紋圓柱面的交線圓重合的圓,此圓控制著螺旋線的直經(jīng).添加基準(zhǔn)軸單擊基準(zhǔn)軸按扭或依次選擇菜單“插入”/“參考幾何體”/“基準(zhǔn)軸”命令；將彈出基準(zhǔn)軸屬性管理器，然后在繪圖區(qū)域選擇螺紋圓柱面，此時面〈1〉出現(xiàn)在基準(zhǔn)軸對話框中的所選項目中，選擇定義方式為“圓柱/圓錐面”，單擊“確定”按扭，生成基準(zhǔn)軸。4）添加螺旋線選取步驟2）中所繪制的草圖圓，依次選擇菜單“插入”/“曲線”/“螺旋線”/“渦壯線”命令，將彈出“螺旋線”對話框，選擇定義方式為“螺距和圈數(shù)”，螺距改為1.50mm，圈數(shù)為19,起始角度為0°,選中順時針旋轉(zhuǎn)，單擊“確