工業(yè)機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置,它能自動執(zhí)行工作,是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮,也可以按照預(yù)先編排的程序運行,現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。
工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號,并進(jìn)行控制。
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機(jī)器人,能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作;如具有識別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能,即成為智能型工業(yè)機(jī)器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境,并自動完成更為復(fù)雜的工作。
焊接 焊接是通過加熱或加壓,或兩者并用(用或不用填充材料)使兩部分分離的金屬形成原子結(jié)合的一種永久性連接方法。與鉚接比較,焊接具有節(jié)省材料、減輕重量;連接質(zhì)量好、接頭的密封性好、可承受高壓;簡化加工與裝配工序、縮短生產(chǎn)周期,易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化生產(chǎn)等優(yōu)點。但它不可拆卸,還會產(chǎn)生焊接變形、裂紋等缺陷。焊接在現(xiàn)代工業(yè)中具有十分重要的作用,廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中的毛坯生產(chǎn)和制造各種金屬結(jié)構(gòu)件,如高爐爐殼、建筑構(gòu)架、鍋爐與受壓容器、汽車車身、橋梁、礦山機(jī)械、大型轉(zhuǎn)子軸、缸體等。此外,焊接還用于零件的修復(fù)焊補(bǔ)等。
焊熔近終成形 焊熔近終成形技術(shù)是一種新發(fā)展的快速零件(原型)制造技術(shù)。其實質(zhì)是采用成型熔化制成全部由焊縫組成的零件。通??刹捎靡呀?jīng)成熟的焊接技術(shù),按照零件的需求連續(xù)逐層堆焊,直至達(dá)到零件的最終尺寸。這種方法的優(yōu)越性在于:新制物體尺寸、形狀尺寸不受限制;其金屬材料利用率高;由于接近凈成形,只需少量加工即可;焊接材料用率達(dá)80%以上,化學(xué)成分均勻,沖擊韌變、斷裂韌變均顯著改善。這種新型焊接成形適用于大型,對材料有特殊要求或?qū)π螤钣幸欢ㄒ蟮膱龊?,特別適用于零件原型的開發(fā),在未來制造業(yè)中有一定的位置。
超聲切割 超聲切割是利用超聲振動的工具在有磨料的液體介質(zhì)中或干磨料中,產(chǎn)生磨料的沖擊、拋展、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來去除材料。特別適合硬脆材料切割。超聲切割的特點:(1)適合切割各種硬脆材料,尤其適合不導(dǎo)電非金屬硬脆材料。也可加工淬火鋼、硬質(zhì)合金、不銹鋼、鈦合金等硬質(zhì)或耐熱導(dǎo)電的金屬材料,但加工效率較低。(2)工件表面的宏觀切削力很小,切割應(yīng)力、切削熱更小,不會產(chǎn)生變形及燒傷,表面粗糙度也較低,也適于加工薄壁、窄縫、低剛度零件。(3)工具可用較軟的材料、做成較復(fù)雜的形狀,且不需要工具和工件做比較復(fù)雜的相對運動,便可加工各種復(fù)雜的型腔和型面。(4)比用金剛石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生產(chǎn)率高、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點。
超聲切割 超聲切割是利用超聲振動的工具在有磨料的液體介質(zhì)中或干磨料中,產(chǎn)生磨料的沖擊、拋展、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來去除材料。特別適合硬脆材料切割。超聲切割的特點:(1)適合切割各種硬脆材料,尤其適合不導(dǎo)電非金屬硬脆材料。也可加工淬火鋼、硬質(zhì)合金、不銹鋼、鈦合金等硬質(zhì)或耐熱導(dǎo)電的金屬材料,但加工效率較低。(2)工件表面的宏觀切削力很小,切割應(yīng)力、切削熱更小,不會產(chǎn)生變形及燒傷,表面粗糙度也較低,也適于加工薄壁、窄縫、低剛度零件。(3)工具可用較軟的材料、做成較復(fù)雜的形狀,且不需要工具和工件做比較復(fù)雜的相對運動,便可加工各種復(fù)雜的型腔和型面。(4)比用金剛石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生產(chǎn)率高、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點。
氣焊 氣焊是利用可燃?xì)怏w乙炔(C2H2)和氧氣(O2)混合燃燒時所產(chǎn)生的高溫火焰使焊件和焊絲局部熔化和填充金屬的一種焊接方法。乙炔和氧氣在焊炬中混合均勻后,從焊嘴噴出燃燒,將焊件和焊絲熔化形成熔池并填充金屬,冷卻凝固后形成焊縫。乙炔燃燒時產(chǎn)生大量CO2 和CO 氣體包圍熔池,排開空氣,對熔池有保護(hù)作用。與電弧焊相比,氣焊熱源的溫度較低,熱量分散,加熱緩慢,生產(chǎn)率低,工件變形嚴(yán)重,接頭質(zhì)量較低,但氣焊火焰容易控制,操作簡便,靈活性強(qiáng),不需要電源,可在野外作業(yè)。氣焊適于焊接厚度在3mm 以下的低碳鋼薄板、高碳鋼、鑄鐵以及銅、鋁等非鐵金屬及其合金,也可用作焊前預(yù)熱、焊后緩冷及小型零件熱處理的熱源。
擠出成型 擠出成形是熱塑性塑料常用的成形方法之一。首先將粒狀或粉狀的塑料加入到料斗中,在擠出機(jī)螺桿的作用下,塑料沿螺桿的螺旋槽向前方輸送,在此過程中,由于受熱的作用,塑料逐漸熔融,然后在螺桿的壓縮和推進(jìn)作用下,塑料熔體通過擠出模具而得到截面一致的塑件。熱塑性塑料的擠出成形過程為:原料的準(zhǔn)備、擠出、定型與冷卻、牽引、卷取和切割。擠出成形所得塑件均為具有恒定截面形狀的連續(xù)型材。擠出成形工藝還可用于塑料的著色、造粒和共混改性等。這種成形方法有以下特點:(1)連續(xù)成形,生產(chǎn)率高,成本低,經(jīng)濟(jì)效益顯著。(2)模具結(jié)構(gòu)簡單,制造維修方便。(3)塑件內(nèi)部組織均衡緊密,尺寸穩(wěn)定準(zhǔn)確。(4)適應(yīng)性強(qiáng),除氟塑料外,所有的熱塑性塑料都可采用擠出成形,部分熱固性塑料也可采用擠出成形。變更機(jī)頭口模,可生產(chǎn)出不同規(guī)格的各種塑件。
熱噴涂技術(shù) 熱噴涂技術(shù)是采用氣體、液體或電弧、等離子、激光等作為熱源,使金屬、合金、陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及其復(fù)合材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài),通過高速氣流使其霧化,然后噴射、沉積到經(jīng)過預(yù)處理的工件表面,從而形成附著牢靠的表面層。熱噴涂有很多工藝方法,比較常用的有火焰噴涂、等離子噴涂、爆炸噴涂等。
磨削加工 磨削加工是用磨料磨具(如砂輪、砂帶、油石、研磨料等)為工具在磨床上進(jìn)行切削的一種加工方法,是零件精加工的主要方法之一。它的應(yīng)用范圍很廣,不僅能加工一般材料,如鋼、鑄鐵等,還可加工一般刀具難以加工的材料,如淬火鋼、硬質(zhì)合金、玻璃及陶瓷等。磨床加工的工藝范圍很寬,可磨削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、平面、齒輪齒廓面、螺旋面及各種成形面等,還可刃磨刀具和切斷等。隨著磨料磨具的不斷發(fā)展,機(jī)床結(jié)構(gòu)和性能的不斷改進(jìn),以及高速磨削、強(qiáng)力磨削等高效磨削工藝的采用,磨削已逐步擴(kuò)大到粗加工領(lǐng)域。選用小切削余量的毛坯,以磨代車(或鏜、銑、刨),即節(jié)省原料,又節(jié)省工時,為機(jī)械加工的方向之一。