發(fā)動機缸體拋丸清理機械手的受力分析.pdf

1、隨著發(fā)動機缸體的結(jié)構(gòu)越來越復雜，其鑄件的表面拋丸清理工藝也變得越來越困難。傳統(tǒng)的拋丸清理方法是采用鼠籠式拋丸機或吊鉤式拋丸機進行處理，然而這兩種方法都存在著不足，鼠籠式的只適合于單一產(chǎn)品的生產(chǎn)，吊鉤式的對缸體內(nèi)腔的清理不充分。針對這種情況，本文通過對國內(nèi)外現(xiàn)狀的研究分析，提出了將機械手引入到拋丸處理工藝中，即用機械手代替人工將工件抓取到拋丸機中進行拋丸處理，可以同時克服以上兩種傳統(tǒng)清理方法的缺點。
　　拋丸機械手的工作過程是:通過

2、控制程序控制末端夾持器抓取到輥道上傳送過來的發(fā)動機缸體，工件夾緊后機械手的各個關(guān)節(jié)開始運轉(zhuǎn)并將缸體送到拋丸機的內(nèi)部，同時拋丸機上的四個拋丸器開始拋出彈丸對工件進行拋打，并且機械手的末端勻速轉(zhuǎn)動，這樣可以使缸體的各個表面都能受到彈丸的拋打，使得清理效果比較好。
　　目前，國內(nèi)工業(yè)機器人方面的技術(shù)正日趨成熟，本課題根據(jù)需要自主設計了一臺工業(yè)機械手。該機械手有六自由度，每個自由度都是通過伺服電機驅(qū)動RV減速器轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)的，最大有效負載為

3、180kg，工作半徑為2.5米。
　　本文首先分析了拋丸清理過程。在這一過程中存在著很多微小的彈丸顆粒，它們不僅與被清理工件發(fā)生著碰撞，自身在拋出后也存在著相互作用，因此，本文采用離散元的方法將每個顆粒看作是一個獨立的個體，并用離散元分析軟件EDEM對整個過程進行了仿真，得到了工件在被拋打時產(chǎn)生的附加力。然后，在ANSYS中將這部分附加力以及機械手末端卡爪和工件的重量作為整個模型的總載荷，通過分析計算得出了機械手各個關(guān)節(jié)（主要是大