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4.2 横向移动系统的设计 19
4.2.1 设计计算 19
4.2.2 稳定性校核计算 22
4.2.3 刚度校核计算 23
4.2.4 丝杠的效率校核 24
5 导轨的选择 25
5.1纵向导轨选择 25
5.1.1 直线滚动导轨的计算 26
5.1.2 材料和滚动体数目的选择 28
5.1.3 导轨的润滑与防护 28
5.1.4 直线滚动导轨副的安装 29
5.2 横向导轨设计 30
5.2.1 滑动导轨的选择 30
5.2.2 滑动导轨的压强计算 30
5.2.3 导轨间隙的调整 31
6 联轴器的选择 32
结 论 33
致 谢 34
参考文献 351 绪论
自第三次工业革命以来，以信息化技术为支撑的一系列技术得到了迅猛发展，如互联网技术、远程控制技术等等，工业技术正朝着更加智能化的发展方向迈进。由于传统机床的局限性，数控加工中心应运而生，从而促进了机器人的研制与发展。在推动工业发展的同时，亦通过机械设备的发展和改良，对自身进行着不断改善，越来越自动化、机械化。如今，作为一门涉及液压、动力学、计算机等多个领域的技术，机器人的技术必有着广阔的发展空间[1]。为了应对愈来愈复杂的工作环境，满足愈来愈严格的精度要求，换刀机器人的研究具有重要意义。
1.1 换刀机器人的概念
作为机器人的杰出代表，换刀机器人可以通过横向、纵向、垂直及手爪旋转4个自由度的协调配合，驱动末端操作器在特定位置完成与刀库的刀具交换任务[2]。
相比于手动换刀的传统机床，或者是配有位置固定的大容量刀库的数控加工中心，换刀机器人极大缩短了机械加工中的非切削时间，提高了生产效率，使企业的经济效益达到最大化[3][4]。
1.2 换刀机器人的发展历史及现状
1.3 换刀机器人的发展趋势
1.4 课题研究的意义
随着工业4.0的到来，数据化、智能化必将成为时代的主流。面对日益增长的市场需求，必须扩大生产力。工业机器人依仗其高效、快速、系统化、智能化的特点，必将大放异彩。随着改革开放的一步步前进，作为国民经济支柱产业的机械制造业必将重新焕发生机。面对如此巨大的时代背景，换刀机器人的研制与创新将具有极其重大的意义。尤其在我国在该领域落后于其他国家的前提下，更应趁着工业4.0的巨大机遇，奋起急追。
随着科学技术的不断发展，具有更为优异性能的自动换刀机器人，必将为时代所需求。在新的世纪里，机器人工业也并将引领世界进步，在越来越多的领域占有一席之地。考虑到我国自主创新能力不足的现状，更应加大在该方面的人力投入和财力投入，大力优化、创新适应不同工作环境的工业机器人，推动自身经济持续发展。
本课题主要是研制一种机构更为简单，换刀速度更为快捷的自动换刀装置，在原有换刀机器人的基础上，实现一定程度的优化和创新。
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