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南昌航空大學科技學院
Safety and Maintenance For CNC Machine
1 Safety Notes for CNC machine Operations
Safety is always a major concern in a metal-cutting Operation. CNC equipment is automated and very fast, and consequently it is a source of hazards , The hazards have to located and the personnel must be aware of them in order to prevent injuries and damage to the equipment. Main potential hazards include, rotating parts, such as the spindle, the tool in the spindle, chuck, part in the chuck, and the turret with the tools and rotating clamping devices, movable parts, such as the machining center table, lathe slides, tailstock center , and tool carousel, errors in the program such as improper use of the G00 code in conjunction with wrong coordinate value, which can generate an unexpected rapid motion, an error in setting or changing the offset value ,which can result in a collision of the tool with part or the machine, and a hazardous action of the machine caused by unqualified changes in a proven program, To minimize or avoid hazards, try the following preventive action:
(1) Keep all of the original covers on the machine as supplied by the machine tool builder
(2) Wear safety glasses, gloves, and proper clothing and shoes.
(3) Do not attempt to run the machine before you are familiar with its control.
(4) Before running the program, make sure that the parts is clamped properly.
(5) When proving a program, follow these safety procedures.
2 Run the program using the machine Lock function to check the program for errors in syntax and geometry.
2 Slow down rapid motions using the RAPID OVERRIDE switch or dry run the program.
2 Use a single-block execution to confirm each line in the program before executing it.
2 When the tool is cutting, slow down the feed rate using the FEED OVERRIDE switch to prevent excessive cutting conditions.
(6) Do not handle chip by hand and do not use chip hooks to break long curled chips. Program different cutting conditions for better chip control. Stop the machine if you need to properly clean the chips.
(7) If there is any doubt that the insert will break under the programmed cutting conditions, choose a thicker insert or reduce feed or depth of cut.
(8) Keep tool overhang as short as possible, since it can be a source of vibration that can break the insert.
(9) When supporting a large part by the center, make sure that the hole-center is large enough to adequately support and hold the part.
(10) Stop the machine when changing the tools, indexing inserts, or removing chips.
(11) Replace dull or broken tools or inserts.
(12) Write a list of offsets for active tools, and clear (set to zero ) the offsets for tools removed from the machine.
(13) Do not make changes in the program if your supervisor has prohibited your doing so.
(14) If you have any satety-related concerns, notify your instructor or supervisor immediately.
2 Daily Maintenance
2.1 Checking the External View
(1) Machine oil (cutting oil, lubrication oil)has been scattered onto the servomoter, detector, or main unit of the NC , or is leaking.
(2) Damage is found on the cables of the movable blocks, or the cables are twisted.
(3) Filter clogging.
(4) A door of the control panel is not open.
(5) Ambient vibration.
(6) The unit is located in a dusty location.
(7) Something that causes high frequency is played near the control unit.
2.2 Checking the inside of the control unit
Check that the following troubles have been eliminated:
(1) Cable connectors are loosened.
(2) Installing screws are loosened.
(3) Attachment amplifier screws are loosened.
(4) The cooling fan operates abnormally.
(5) Cable damage.
(6) Printed circuit boards have been inserted abnormally.
2.3 Fault diagnosis and Action
When a running fault occurs, examine the correct cause to take proper action. To do this, execute the checks below:
2.3.1 Checking the Fault Occurrence Status
Check the following:
(1) When did the fault occur?
(2) During what operation did the fault occur?
(3) What fault?
(4) For automatic operation．．．Program number, sequence number, and contents of Program?
(5) For manual operation．．．Mode?
a) Operating procedure?
b) Preceding and succeeding operations?
c) Set/display unit’s screen?
d) During I/O operation?
e) Machine system status?
f) During tool change?
g) Controlled axis hunting?
h) What fault occurred?
i) What does the alarm display of the set/display unit’s alarm diagnosis screen indicate?
(6) Display the alarm diagnosis screen to check the contents of alarm.
(7) What does the driving amplifier status display indicate?Check the contents of alarm based on the driving amplifier status display.
(8) What does the machine sequence alarm indicate?
(9) Is the CRT screen normal?
(10) Is the control axis hunting?
(11) Frequency of fault?
(12) When did the fault occur?
(13) Frequency? (Did the fault occur during operation of another machine?) If the ffrequency is too small, or the fault occurred during operation of another machine, the cause may be noises of the supply voltage.
(14) For example, in this case, check that the supply voltage is normal
(15) does momentary drop occur during operation of another machine?
(16) and measures have been taken against noises.
(17) In specific mode?
(18) When did the ceiling crane move?
(19) Frequency for the same kind of work?
(20) Does the fault occur when the same operation is made? (Repeatability check)
(21) Change the conditions (override, contents of program, operation procedure, etc.)
(22) Does the same fault occur?
譯 文
摘 要
本文提出了自動機械衛(wèi)星（RS）雙機械手協(xié)調(diào)運動的規(guī)劃設(shè)計?；谖⒅亓Νh(huán)境下RS運動特性的分析，兩個機械手分為主機械手和從機械手。接著介紹了雙機械手RS協(xié)調(diào)運動的四種模式：穩(wěn)定功能、平衡功能、調(diào)整功能和協(xié)作運轉(zhuǎn)。還介紹了雙機械手的運動規(guī)劃算法。最后，給出了微重力環(huán)境下，RS俘獲目標實驗?zāi)Ｐ偷乃姆N協(xié)調(diào)運動的計算機仿真結(jié)果。仿真試驗顯示本文所提出的運動模型和規(guī)劃算法是非常有效的。
關(guān)鍵詞：自動機械衛(wèi)星、運動規(guī)劃、雙機械手協(xié)調(diào)運動、構(gòu)位空間、微重力環(huán)境
介紹
隨著空間技術(shù)的發(fā)展，諸如構(gòu)造和修理人造衛(wèi)星和航天飛機等的航天員艙外活動越來越多。但是，航天員艙外活動非常危險并且費用昂貴，因此使用空間機器人來代替宇航員的需要變得日益急迫。這種機器人可以在太空中自由飛行，因此命名為自由飛行空間機器人。自動機械衛(wèi)星就是自由飛行空間機器人的非常重要的一類，它由人造衛(wèi)星和安裝在人造衛(wèi)星上的機械手組成。
空間機器人需要多機械手來在微重力環(huán)境下進行復雜的操作，雙機械手RS是多機械手系統(tǒng)中重要的一員，并且雙機械手的研究是多機械手研究的基礎(chǔ)。為了增加機械手的功能并降低它們之間的意外干擾，應(yīng)該研究RS多機械手的協(xié)調(diào)運動。多機械手的協(xié)調(diào)運動包括協(xié)調(diào)任務(wù)、協(xié)調(diào)動作和協(xié)調(diào)控制。盡管在[1，2]中提出了有關(guān)多機械手RS的動力學和協(xié)調(diào)控制，但是多機械手RS協(xié)調(diào)運動規(guī)劃的相關(guān)研究還是非常有限。
一般機器人的運動規(guī)劃問題是在給定環(huán)境和任務(wù)下，尋找無碰撞自動運動路徑和軌道。運動規(guī)劃有多種方法，例如構(gòu)位空間方法、人工位場方法和拓撲方法。由于RS在空間微重力環(huán)境中缺乏固定基礎(chǔ)，空間機械手的運動將擾亂其基礎(chǔ)人造衛(wèi)星的位置和姿態(tài)，并改變RS機械手的工作空間。直接采取帶有固定基礎(chǔ)的地面機器人的運動規(guī)劃方法 ，以及規(guī)劃路徑和軌道是非常危險的，對RS有可能是錯誤的。因此，對微重力環(huán)境下RS運動特性的研究是非常重要的。
1 微重力環(huán)境下RS的運動特性
這里討論的RS由人造衛(wèi)星主體和k空間機械手組成。假設(shè)沒有外力和外部扭力施加在該系統(tǒng)上，并且RS可以在微重力環(huán)境中自由飛行或飄浮。機械手的每一處接點都是由扭力控制器控制的旋轉(zhuǎn)接點。整個系統(tǒng)的能量守恒。
如果第j個空間機械手具有nj個旋轉(zhuǎn)連接，則系統(tǒng)可以被看作是由N1個鏈接（N＝n1+n2+…+nk）組成的多鏈接自由飛行（飄?。┫到y(tǒng)。研究人造衛(wèi)星的姿態(tài)時，要在衛(wèi)星主體上建立協(xié)調(diào)系統(tǒng)。如果Ω和Φ分別是RS衛(wèi)星姿態(tài)角矢量和空間機械手接點角矢量，它們分別為3-D和N-D矢量。衛(wèi)星姿態(tài)的極小改變δΩ可以表示為機械手極小運動δΦ的函δΩ＝G(Φ) δΦ……………………………………… (1)
此處，G是一個 3×N的擾動靈敏度矩陣。δΩ定義為瞬時擾動。G的奇異值分解給出了衛(wèi)星最大干擾和最小干擾的方向和數(shù)量。如果Φ的變化量ΔΦ使衛(wèi)星姿態(tài)的變化量為ΔΩ，在公式（1）的數(shù)值積分將給出一個新的公式：ΔΩ＝F(Φ, ΔΦ) ………………………………… (2)
公式（2）表達的方程由一個不能顯式表達的數(shù)值積分得到。這需要對G重復進行數(shù)值積分的大量的計算。
2 雙機械手RS地面模型及其C-空間量子化
為了研究RS自主控制技術(shù)，首先建立一個RS地面試驗臺，通過空氣軸承來模擬微重力環(huán)境。RS試驗?zāi)Ｐ涂梢栽谠囼炁_中自由地飛行。該試驗?zāi)Ｐ汀?
如圖2.1所示。
圖2.1雙機械手RS地面試驗?zāi)Ｐ?
假設(shè)機械手有N個接點組成，且它們的角度為Φi，i=1，2，…,N。當機械手的基礎(chǔ)固定時，矢量Φ=（Φ1，Φ2…,ΦN）組成機械手的C空間。對于微重力環(huán)境下的RS試驗?zāi)Ｐ蛠碚f，需要其他一些參數(shù)來決定RS的相對位置，例如Ω，人造衛(wèi)星姿態(tài)角矢量。用Ψ=(Ψ1, Ψ2)和Θ=(Θ1, Θ2)和表示兩個機械手的接點角矢量。這里Φ=(Ψ,Θ)，RS模型的相對位置由(Ω, Ψ1, Ψ2, Θ1, Θ2)來確定，其中Ψ1, Ψ2,Θ1,Θ2的值可以相互獨立。任何接點的運動都會影響Ω的值：ΔΩ=F(Ψ,Θ, ΔΨ, ΔΘ)。
其中，F(xiàn)為公式（2）定義的函數(shù)。Ψ（或Θ）的變化會影響衛(wèi)星的姿態(tài)以及衛(wèi)星姿態(tài)矢量Ω的變化，從而導致機械手位置的變化。盡管干擾使控制問題變得復雜，但是依然有可能利用動態(tài)干擾來簡化航天任務(wù)。例如，通過機械手的運動，可以將衛(wèi)星姿態(tài)和另一個機械手的位置變動到需要的相對方位上。
由于高維和復雜的動態(tài)控制問題，RS相對位置之間的關(guān)系很難用顯式表達。本文提出了C空間量子化方法，即將每個接點角Φi平均地分成Ni個點，如下公式（4）所示：
Φ(i, j)＝Φi’＋（Φi”－ Φi’）·j/（Ni－1）
i＝1,2,3,4. j＝0，1，…，Ni－1 Φi∈[Φi’,Φi”] (4)
因此，機械手的角矢量（Φ1，Φ2，Φ3，Φ4）量化為N1×N2×N3×N4點。定義這些點為參考節(jié)點（C-節(jié)點），并記C-節(jié)點為（a1，a2，a3，a4），ai∈[1, Ni],其中，ai 為正整數(shù)，i=1,2,3,4。對Ω也進行同樣的過程。所有的C-節(jié)點及任意兩個相鄰節(jié)點的鏈接組成了RS量子化C-空間中的一個參考節(jié)點網(wǎng)絡(luò)(CNN)。
定義8種C-節(jié)點的相鄰關(guān)系，即RS實驗?zāi)Ｐ偷臉藴蔬\動。對每個具有8種標準運動的C-節(jié)點計算ΔΩ以建立一個標準基。在標準基中，基左邊為向量（a1，a2，a3，a4）和一種標準運動，基右邊為ΔΩ的值。則RS的C-空間就轉(zhuǎn)化成了一個運動標準基，它刻劃了RS的運動。在這個規(guī)劃中，我們可以從標準基中獲得ΔΩ的值而無須進行大量計算。因此，這種方法可以支持運動規(guī)劃運行得更快。
3 機械手協(xié)調(diào)方案
兩個機械手可以平等地工作來實現(xiàn)相同的目標，如共同抓住目標；或不平等地工作，如一個機械手完成需要的操作，另一個在某些方面協(xié)助第一個完成操作。為了分析雙機械手協(xié)調(diào)模式，我們提出了相對概念：主機械手和從機械手。
定義
主機械手（M-機械手）：完成主操作任務(wù)的機械手叫做主機械手。
從機械手（A-機械手）：幫助主機械手完成主操作任務(wù)的機械手叫做從機械手。
A-機械手的協(xié)助功能一般是擾亂衛(wèi)星主體的姿態(tài)。它的影響包括維持衛(wèi)星穩(wěn)定或相對穩(wěn)定，以及使衛(wèi)星主體變換到需要的姿態(tài)或位置。前一個降低M-機械手運動所造成的干擾；后一個通過制造干擾，使主體變換到需要的姿態(tài)。
通過上述分析，我們定義四種RS雙機械手協(xié)調(diào)運動模式。
穩(wěn)定功能：A-機械手通過抓取空間中的某些固定結(jié)構(gòu)來穩(wěn)定衛(wèi)星主體。
平衡功能：A-機械手通過移動來使衛(wèi)星免受M-機械手的干擾。
調(diào)整功能：A-機械手通過移動來干擾衛(wèi)星的姿態(tài)，來修正M-機械手的操作位置或工作空間。
協(xié)作運轉(zhuǎn)：兩個機械手同時地平等地進行空間操作。
對于RS試驗?zāi)Ｐ?，四種協(xié)調(diào)運作模式通常更形象地表示為：Ψ和Θ分別表示M-機械手的角矢量和A-機械手接點的角矢量；Ω表示主體姿態(tài)矢量。
穩(wěn)定功能：Δθ＝0，ΔΩ＝0，規(guī)劃運動路徑Ψ。
平衡功能：運動路徑Ψ給定，保持Ω不變或在某一特定范圍內(nèi)變動，規(guī)劃運動路徑θ。
調(diào)整功能：運動路徑Ψ給定，Ω的初始值Ωi和最終值Ωj給定，規(guī)劃運動路徑θ。
協(xié)作運轉(zhuǎn)：操作任務(wù)給定，規(guī)劃運動路徑Ψ和θ。
4 協(xié)調(diào)運動規(guī)劃算法
首先，給定協(xié)調(diào)運動模式的一般算法。然后，討論每種協(xié)調(diào)運動模式下的特殊問題。
算法
第一步 建立RS運動標準基：
1) 在定義域內(nèi)將Φj平均地分成Ni個點，i=1,2,3,4。
2) 構(gòu)造C-節(jié)點，表示為（a1，a2，a3，a4）。
3) 對每個節(jié)點和八種標準運動，計算ΔΩ并根據(jù)（a1，a2，a3，a4）的地址存儲在內(nèi)存中。
4) 構(gòu)造CNN，即RS的運動標準基。
第二步 設(shè)計目標函數(shù)f(n)。f(n)由特定的協(xié)調(diào)運動模式?jīng)Q定。
第三步 確定符合初始狀態(tài)的節(jié)點n0并計算f(n0)，令n0為表示為n-當前的當前節(jié)點。
第四步 確定符合目標狀態(tài)的節(jié)點和函數(shù)值。
第五步 用A-臨近（n-當前）表示n-當前臨近節(jié)點的集合，并選擇使f值最小的節(jié)點為擴展節(jié)點。在堆棧中保存n-當前并令新的節(jié)點為n-當前。
第六步 如果得到了目標節(jié)點或目標函數(shù)的最終值，轉(zhuǎn)至第七步。如果經(jīng)過了L步驟，沒有得到最優(yōu)值，則放棄LT節(jié)點并標記路徑。返回第五步。
第七步 將C-節(jié)點序列翻譯為RS操作手的接點角。
第九步 結(jié)束。
這里，f(n)是啟發(fā)式搜索中估計函數(shù)。采用A*算法， f(n)＝g(n)＋h(n)，n為n-當前節(jié)點，g(n)是初始節(jié)點n0和n節(jié)點之間的 代價，h(n)是節(jié)點n和目標節(jié)點之間代價的估計。
四種協(xié)調(diào)運動模式的C-節(jié)點之間的代價d定義如下。對于穩(wěn)定功能，d表示兩個相對位置下M-機械手末端效應(yīng)器之間的距離；對于平衡功能和調(diào)整功能，d表示兩種狀態(tài)下，衛(wèi)星姿態(tài)角度之差；對于協(xié)調(diào)操作，d由目標和兩個操作手末端效應(yīng)器之間的距離之和決定。
5 計算機仿真
仿真試驗在IBM PC 386上進行，RS運動規(guī)劃和圖形仿真使用C語言來進行編程。
RS模型的主操作是捕獲目標并避免與工作空間中的障礙物發(fā)生碰撞。四種協(xié)調(diào)運動模式下的計算機仿真結(jié)果如圖5.1－圖5.2所示。
計算機仿真顯示RS雙機械手協(xié)調(diào)運動規(guī)劃模式和算法是合理而有效的。3-D RS模型的運動規(guī)劃和計算機仿真是作者的未來研究工作。
圖5.1 調(diào)整功能 圖5.2 協(xié)調(diào)操作
參考書目
[1].Yoshida K, Umctani Y. Dual-arm Coordination in Space Free-flying Robot. In Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, U.S.A., 1991, 1516-1521.
[2].Papadopoulos E. Dubowsky S. Coordinated Manipulator/Spacecraft Motion Control for Space Robotics System. In. Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, U.S.A., 1696-1701。
計算機數(shù)控機床的安全和維護
1 計算機數(shù)控機床的安全操作注意事項
在金屬切削操作中安全性一直是特別受關(guān)注的．由于計算機數(shù)控設(shè)備自動化程度高并且速度快，所以它是一個危險源。為了防止人員傷害和對設(shè)備的損壞，必須找出存在危險的根源，且操作人員必須提高警惕。主要的 潛在危險包括：旋轉(zhuǎn)部件，如主軸、主軸內(nèi)的刀具、卡盤、卡盤內(nèi)工件、帶著刀具的轉(zhuǎn)塔刀架以及旋轉(zhuǎn)的夾具裝置；運動部件，如加工中心的工作臺、車床拖板、尾架頂尖，多工序旋轉(zhuǎn)托盤；程序錯誤，例如G00代碼的不正確使用而引起坐標值錯誤，產(chǎn)生意想不到的快速移動；設(shè)置或改變偏移值時出錯，可能導致刀具與工件或刀具與機床之間的碰撞；隨意地更改已驗證的程序，也會引起機床產(chǎn)生危險動作。為了減少或避免危險，盡量遵循以下保護措施。
(1) 使用機床制造商提供的機器原有保護罩。
(2) 帶上安全眼鏡、手套，穿上合適的衣服和鞋。
(3) 不熟悉機床操作前不要開動機床。
(4) 運動程序之前，確認零件已被正確夾緊。
(5) 驗證一個程序時，遵循下列安全步驟：
2 啟用機床鎖定功能運行程序，檢查程序中的語法錯誤 和幾何軌跡。
2 使用RAPID OVERRIDE快速倍率開關(guān)降低速度或空運行程序。
2 采用單程序段執(zhí)行來確認程序中的每一行。
2 刀具切削時，用FEED OVERRIDE進給倍率開關(guān)減慢進給速率，防止超負荷切削。
(6) 禁止用手處理切屑以及用切屑鉤子弄斷長而卷曲的切屑。編制不同的切屑狀態(tài)程序以便更好地控制切屑。如果要徹底清除切屑，應(yīng)當關(guān)閉機床。
(7) 如果懷疑刀片在編程的切屑狀態(tài)下有可能折斷時，可選擇一個更厚的刀片及減少進給或切屑深度。
(8) 盡可能保持刀具懸出短些，因為它可能成為一個導致刀片折斷的振動源。
(9) 當頂尖支撐一個大零件時，確保中心孔足夠大足以支撐和夾住零件。
(10) 換刀、查找刀片或清理切屑時關(guān)閉機床。
(11) 替換已磨損或損壞的刀具和刀片。
(12) 列出現(xiàn)行刀具的偏移良清單，從機床上取下刀具，清除（設(shè)置為0）刀偏。
(13) 在未得到主管許可的情況下不得擅自更改程序。
(14) 如果你有任何與安全有關(guān)的擔憂，立即通知你的技術(shù)指 導和主管。
2 日常維護
2.1 外觀檢查
(1) 伺服電動機、探測器或數(shù)控主單元上的機床用油（切削 油，潤滑油）或者滲漏情況檢查。
(2) 可移動部件的電纜上有無損傷或電纜絞后合情況檢查。
(3) 過濾器堵塞情況檢查。
(4) 控制面板的門是否打開檢查。
(5) 外部環(huán)境震動檢查。
(6) 數(shù)控裝置單元是否放置在有灰塵的位置。
(7) 引起高頻的某物體是否位于控制單元附近。
2.2 檢查控制單元內(nèi)部
檢查以下故障是否被排除：
（1） 電纜連接器松動
（2） 裝配螺釘松動
（3） 固定放大器螺釘松動
（4） 冷卻風扇工作異常
（5） 電纜損傷
（6） 印刷電路板插入不正確
2.3 故障診斷和維修
當發(fā)生運行故障時，應(yīng)找出原因以便采取適當?shù)拇胧┡懦榇耍瑧?yīng)執(zhí)行下列檢查：
2.3.1 檢查故障發(fā)生狀態(tài) 檢查下列幾個方面：
(1) 故障出現(xiàn)時間？
(2) 在何種操作過程中出現(xiàn)故障？
(3) 什么故障？
(4) 故障何時發(fā)生？
即故障發(fā)生時的具體時間。
(5) 在何種操作過程中發(fā)生故障？何種運行方式？
a) 對于某項自動操作…程序號，序列號，程序內(nèi)容？
b) 對于手動操作…模式？
c) 什么操作步驟？
d) 前一步和后一步操作？
e) 設(shè)置/顯示的單元屏幕是什么？
f) 是否發(fā)生在輸入輸出操作過程中？
g) 機床系統(tǒng)狀態(tài)如何？
h) 是否發(fā)生在換刀過程中？
i) 受控制的軸跟蹤檢測情況如何？
(6) 發(fā)生了什么故障？
(7) 設(shè)置/顯示的單元屏幕上警告監(jiān)測的報警內(nèi)容。
(8) 運用顯示警報診斷屏幕來檢查報告內(nèi)容。
(9) 驅(qū)動放大器狀態(tài)顯示什么？
(10) 根據(jù)驅(qū)動放大器狀態(tài)顯示檢查報告內(nèi)容。
(11) 加工順序報警顯示表示什么？
(12) CRT顯示屏幕是否正常？
(13) 控制軸是否在跟蹤？
(14) 故障頻率
(15) 什么時候故障發(fā)生？頻率怎樣？（另一臺機床的操作過程中故障是否出現(xiàn)？）
(16) 如果頻率很小或者在另一臺機床的操作過程中出現(xiàn)故障，那么，故障的原因可能是供電電壓的干擾。在這種情況下，檢查a.供應(yīng)電源是否正常（在另一臺機床的操作過程中是否發(fā)生瞬時壓降？）b.采取措施抗干擾。
(17) 是否發(fā)生在特殊工作模式？
(18) 什么時候達到最高行程？
(19) 同一類工作的頻率是多少？
(20) 當執(zhí)行相同操作是故障是否發(fā)生？（重復性檢查）
(21) 改變狀態(tài)（進給倍率，程序內(nèi)容，加工順序等等）。
(22) 是否發(fā)生相同的故障？
原文說明
原文說明的內(nèi)容是：提出了自動機械衛(wèi)星（RS）雙機械手協(xié)調(diào)運動的規(guī)劃設(shè)計。接著介紹了雙機械手RS協(xié)調(diào)運動的四種模式。還介紹了雙機械手的運動規(guī)劃算法。最后，給出了微重力環(huán)境下，RS俘獲目標實驗?zāi)Ｐ偷乃姆N協(xié)調(diào)運動的計算機仿真結(jié)果。仿真試驗顯示本文所提出的運動模型和規(guī)劃算法是非常有效的。另一篇是介紹計算機數(shù)控機床的安全維護。 .
題名：《自動機械衛(wèi)星雙機械手協(xié)調(diào)運動的規(guī)劃設(shè)計》
《計算機數(shù)控機床的安全和維護》
作者：劉宏 洪炳熔 蔡鶴皋
蔣忠理
來源：高校出版社《自動機械衛(wèi)星機械手》
機械工業(yè)出版社《機電與數(shù)控專業(yè)英語》
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湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）
中 期 檢 查 表
學 院： 工學院
學生姓名
學 號
年級專業(yè)及班級
20 09級 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) （1） 班
指導教師姓名
指導教師職稱
副教授
論文（設(shè)計）題目
小型氣動機械手的設(shè)計
畢業(yè)論文（設(shè)計）工作進度
已完成的主要內(nèi)容
尚需解決的主要問題
1、開題報告
2、確定了機械手運動設(shè)計及確定主要參數(shù)
3、繪制了手部的結(jié)構(gòu)示意圖
4、初步確定氣壓回路
5、初步確定了機身、臂部的結(jié)構(gòu)草案圖
1、臂架強度的校核
2、其它各主要零件的設(shè)計、計算及其校核
3、氣壓回路元件與穩(wěn)定性的確定
4、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
5、繪制零件圖及總體裝配圖
6、編寫設(shè)計說明書
指導教師意見
簽 名： 年 月 日
檢查小組意見
組長簽名： 年 月 日
注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應(yīng)責任人親筆填寫。
2.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。
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湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生
畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書
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學生姓名
鐘陽?
學????號
200940614103?
年級專業(yè)及班級
2009級機械設(shè)計制造及其自動化(1)班?
指導教師及職稱
陳文凱???副教授
學????院
工學院?
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2012??年?12??月?03?日
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填?寫?說?明
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一、畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書是學校根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文（設(shè)計）題目下達給學生的一種教學文件，是學生在指導教師指導下獨立從事畢業(yè)論文（設(shè)計）工作的依據(jù)。此表由指導教師填寫。
二、此任務(wù)書必需針對每一位學生，不能多人共用。
三、選題要恰當，任務(wù)要明確，難度要適中，份量要合理，使每個學生在規(guī)定的時限內(nèi)，經(jīng)過自己的努力，可以完成任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計研究內(nèi)容。
四、任務(wù)書一經(jīng)下達，不得隨意更改。
五、各欄填寫基本要求。
（一）畢業(yè)論文（設(shè)計）選題來源、選題性質(zhì)和完成形式：
請在合適的對應(yīng)選項前的“□”內(nèi)打“√”，科研課題請注明課題項目和名稱，項目指“國家青年基金”等。
（二）主要內(nèi)容和要求：
1．工程設(shè)計類選題
明確設(shè)計具體任務(wù)，設(shè)計原始條件及主要技術(shù)指標；設(shè)計方案的形成（比較與論證）；該生的側(cè)重點；應(yīng)完成的工作量，如圖紙、譯文及計算機應(yīng)用等要求。
2．實驗研究類選題
明確選題的來源，具體任務(wù)與目標，國內(nèi)外相關(guān)的研究現(xiàn)狀及其評述；該生的研究重點，研究的實驗內(nèi)容、實驗原理及實驗方案；計算機應(yīng)用及工作量要求，如論文、文獻綜述報告、譯文等。
3．文法經(jīng)管類論文
明確選題的任務(wù)、方向、研究范圍和目標；對相關(guān)的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹，明確該生的研究重點；要求完成的工作量，如論文、文獻綜述報告、譯文等。
（三）主要中文參考資料與外文資料：
在確定了畢業(yè)論文（設(shè)計）題目和明確了要求后，指導教師應(yīng)給學生提供一些相關(guān)資料和相關(guān)信息，或劃定參考資料的范圍，指導學生收集反映當前研究進展的近1－3年參考資料和文獻。外文資料是指導老師根據(jù)選題情況明確學生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻。
（四）畢業(yè)論文（設(shè)計）的進度安排：
1．設(shè)計類、實驗研究類課題
實習、調(diào)研、收集資料、方案制定約占總時間的20%；主體工作，包括設(shè)計、計算、繪制圖紙、實驗及結(jié)果分析等約占總時間的50%；撰寫初稿、修改、定稿約占總時間的30%。
2．文法經(jīng)管類論文
實習、調(diào)研、資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時間的60%；撰寫論文初稿，修改、定稿約占總時間的40%。
六、各欄填寫完整、字跡清楚。應(yīng)用黑色簽字筆填寫，也可使用打印稿，但簽名欄必須相應(yīng)責任人親筆簽名。
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畢業(yè)論文
（設(shè)計）題目
小型氣動機械手的設(shè)計?
選題來源
□結(jié)合科研課題???課題名稱：????????????????????????????????????????
■生產(chǎn)實際或社會實際???????????□其他????
選題性質(zhì)
□基礎(chǔ)研究??????■應(yīng)用研究?????□其他
題目完成形式
□畢業(yè)論文??????■畢業(yè)設(shè)計?????□提交作品，并撰寫論文
主要內(nèi)容和要求
小型氣動機械手的設(shè)計主要用于機械設(shè)備間進行搬運和卸裝工件。其技術(shù)參數(shù)為：
1、抓重:2Kg?(夾持式手部)
2、自由度數(shù):4個自由度
3、座標型式:圓柱座標
4、最大工作半徑:600mm
5、手臂最大中心高:400mm
根據(jù)所給的設(shè)計參數(shù)，設(shè)計小型氣動機械手。
一、確定機械手總體傳動方案，查閱相關(guān)資料
二、對主要零件進行設(shè)計計算,選定各標準件
三、繪制機械手總裝圖
四、繪制部分自制零件的工程圖
五、編寫設(shè)計說明書
設(shè)計說明書的內(nèi)容就包括傳動方案的擬定及各自行設(shè)計零件的設(shè)計計算過程,必要時應(yīng)用圖表說明.
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說明：設(shè)計工作量應(yīng)至少完成折合A0號圖紙三張和一份12000字以上的設(shè)計計算說明書。
主要中文參考資料與外文資料
[1]王孫.關(guān)節(jié)式機械手本體及控制系統(tǒng)設(shè)計[J].西安交大機械電子工程研究所.CN?44-1259/TH.
[2]濮良貴?紀名剛主編.機械設(shè)計[M].高等教育出版社，2004.2
[3]朱世強?王宣銀?編著.機器人技術(shù)及其應(yīng)用[J].?浙江大學出版社，2001.7
[4]劉延俊?主編.液壓與氣壓傳動[J].機械工業(yè)出版社，2006.12
[5]王天然?主編.機器人[J].化學工業(yè)出版社，2002.01??
[7]吳宗澤?羅圣國主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第三版[M].高等教育出版社，2009.12
[8]System?Indentification?Toolbox?User’s.?The?MathWorks,Inc.1997
[9]Goodwin?G?C,Payne?R?L.?Dynamic?System?Identification,Experiment?Design?and?Data?Analysis.?New?York:Academis?Press.1997
工作進度安排
起止日期
主要工作內(nèi)容
2012.11.06～2012.12.02
選題
2012.12.03～2012.12.05
接受任務(wù)書
2012.12.06～2013.01.13
撰寫開題報告和開題
2013.01.14～2013.03.29
畢業(yè)設(shè)計
2013.03.30～2013.04.01
中期考核
2013.04.02～2013.05.06
完善畢業(yè)設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計總結(jié)
2013.05.07～2013.05.10
提交正稿與指導老師評閱
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要求完成日期：20?12??年??5??月??06??日????????指導教師簽名：????????????????????????
審查日期：20?12??年??12??月??04??日????????????專業(yè)委員會主任簽名：??????????????????
批準日期：20?12??年??12??月??05??日????????????學院指導委員會簽名（公章）：???????????
接受任務(wù)日期：20?12??年???12?月?05???日????????學生本人簽名：????????????????????????
注：簽名欄必須由相應(yīng)責任人親筆簽名。此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。
注：此表如不夠填寫，可另加附頁。
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