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[知识] 小白加工记【DGG出品】

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本帖最后由 swanglei 于 2018-3-28 11:45 编辑

    报名参加MechBattle mini格斗机器人大赛后,我想许多人和我一样,深深的被格斗机器人的魅力吸引,无法自拔,看着一个个大神们做出各种各样视觉感爆棚的机器人,内心肯定激动不已,精致的倒角,炫酷的镂空,组合在一起,散发出各种不一样的味道。要么十足的肌肉感,要么酷到掉渣!每一个都简直帅爆!    羡慕之余,有些人可能就想放弃了,“算了吧,人家是大神,我什么都不懂”,但是,我想应该很多人和我一样,既然来了,我们就好好做,哪怕我们现在是小白,只要经过学习的洗礼,始终会成长的,设计的机器人也一定会越来越接近我们的内心,最后达到“人机合一,贴地飞行”的高度,哈哈哈,况且,在网络时代,只要肯学,总是可以找的到途径的。有太多的东西可以值得借鉴,有太多的软件可以辅助我们,有太多的资料可以查阅,最重要的,在DF这个大平台上,各路大神集结,分享自己的过程和经验,这种情况不赶紧学可就浪费大好的机会了。
  我和大家一样,也没有很深的机械加工知识,但是通过这次机器人的设计制造,我认真总结了一下关于机械加工的知识,相信这些积累也会对我们刚刚起步的设计会有些帮助。
  简单的总结一下,我们机器人目前可以用到的加工工艺大概就是两种   第一种, 增料加工,类似3D打印。是一个慢慢叠加,直至达到指定工件形状的加工工艺,不熟悉或者想了解的小伙伴可以去DF的3D打印论坛了解。   第二种 ,减料加工,车 铣 磨 电火花 线切割 等等,这种加工工艺就是把一块完整的毛胚通过不同方式的加工,去除多余的材料,让他变成指定形状的加工工艺。
   这些工艺,我们制造机器人几乎都能用的上。随着经验的积累,我们也会能更加合理的安排加工工艺,可以更高精度,更快时间,更加便宜的把想要的东西加工出来。这对我们制造机器人是非常重要的。
很多人和我刚开始一样,对车,铣,磨,电火花(EDM),线切割等这些工艺有着非常模糊又笼统的概念,经常理解错误,其实他们的区别是比较大的
首先说车加工吧,利用轮轴旋转进行工作的机械,叫车,我的汽车,风车,都是车,因为他们都是靠旋转进行工作的机械。
一般,我们的格斗机器人里面,轴类零件,皮带盘等等是需要车床的,这些零件有一个一样的特点,把他们在轴向任意位置剖开,都是圆的,一般来说,这种类型的工件都可以车床加工。
如图所示。
截图201803072246531982.png

车床相对于其他加工工艺来说 价格是比较便宜的 ,因为机器数量比较多,基本的操作也不会太复杂~
车床工件设计的时候,要注意一些问题!下面,我就和加工店老板沟通后的经验,总结一下车床件设计需要注意的地方。
其实不管我们做什么零件,首先确定的就是加工要求,合理的加工要求才能让我们的东西便宜又好用!

举个例子,比如轴承与轴配合的位置是有工差要求的,未标注的情况下,我们做0.01~0.02的正公差是没有问题的,轴承最好是过盈配合,过盈的意思就是需要孔小于轴,这样轻轻敲进去,轴承内圈不会跟着旋转,才能达到轴承的作用,这些位置既然有要求,加工的时候花费的时间自然少不了,价格当然就贵,因此,在没有加工要求的地方,尽量不要标注这些加工要求。有些人经常抱怨加工的东西不好,其实很多时候是因为设计要求不清楚,或者干脆没写
如图所示,这是我机器人上面一个皮带轮的加工图纸 X{D)OODSL0UDMQ)F5607(7N.png

红色圈圈内的部分,我标注的角度公差,其实是不需要的,皮带轮尾部螺纹锁入武器,端面没有任何装配要求,所以这是一种设计上的浪费,它与黄色圈内的端面不同,这个端面与平面轴承有面接触,如果不平会导致高速旋转的情况下轴承受力不均匀,加剧磨损,增加无用阻力。(装配见下图)
IO03)EKCXVDAA0BSZCCUZ9T.png
还有一些细节我们也需要注意比如倒角,倒角很重要的地方就是去除毛刺,避免刮手。
另外,合适的位置倒角,对装配也是非常有好处的,上面我们讲了公差,比如上图的轴承安装,装配的时候本来就比较紧,如果在装配的时候,轴的口部还有些细微的毛刺,我们就无从下手了,所以需要在这些关键的位置进行倒角,这样就可以避免毛刺这种事情的发生概率,对于装配有很重要的作用!
而且,合适的倒角能让你的工件看上去更加的帅气,设计的机器人看上去更加的专业!

设计的时候,关键位置需要避空,这样的好处比较多,
还是拿上面的零件来说吧
如下图所示,左边的设计和右边的设计差别在与有没有退刀槽,当然这个是工艺问题,右边的图是不好加工的,我们抛开这个不说,如果我们在设计的时候,加上了这样一条槽,我们的皮带轮是不是才能顺畅的安装到另外一个工件上,如右边工件所示,螺纹末端会与另外一个工件装配面会顶到一起,无法顺利的装配到底部,可能在某些场合,这个无关紧要,但是,如果是传递非常大的扭矩,就天壤之别了,装配到位的两个工件,有了一个非常大的接触面,这样就很难被拧断,如果没有装配到底,可能就会直接在螺纹处断裂,当然 2KG的机器没有这么暴力,但是,我觉得设计来说,我们要细心的做,千万不要忽略任何一个细节,只要想到了,就应该做好,做对!
截图201803072335298575.png



一般的CNC和铣床在原理上区别不大,最大的差别在与精度,速度,以及效率。毕竟CNC的出现能够更好的帮助我们做出更加复杂多变的零件~甚至有些CNC是复合了一些车床或者其他的功能再里面的
车床加工一般来说是工件高速旋转,刀具做进给运动的加工工艺,
而铣床加工就是,刀具高速旋转,工件或刀具做进给运动的加工工艺,两者刚好相反!
我这样说不一定非常准确,但是对于没有加工经验的小伙伴来说,当作入门的认识也是不错的,
那么铣床能加工什么呢,一般我们用来加工平面 曲面 槽类,孔类都是可以的,一般我们见到的那些格斗机器人炫酷的外形,帅气的镂空,倒角等等,都是通过铣床(CNC)加工出来的。
在没有出来其它特种加工工具之前,我们的先辈基本上就用这些(车铣刨磨),完成了非常多伟大的工程,
但是由于工艺的限制,车床和铣床在很多时候是无法加工特定的形状的,
如下图所示
@%N%H0WGAZ$UM0Y8NH`421D.png (我的建造日志里面有关于这个的介绍。)



这些的情况导致了急需新的加工工艺出现,电火花(EDM)以及线切割应运而生。
这些名字听上去高大上,说个故事大家就自然明白了
很久以前~~~
苏联有个聪明的人,发现在电闸在开合的时候,会打出火花,久而久之,电闸触点慢慢被黑化,腐蚀,气化,最后失去功能,大家都非常苦恼,但是这个聪明的小伙子发现,如果用这种方法不断的去对导电金属进行放电,那么被放电的位置就会慢慢的高温气化,得到和放电金属一模一样的形状,经过不断的努力,他发明了世界上第一台电火花机,当然,一般我们的机器人是用不上此类工艺的,但是,我说这个就是为了给线切割做下铺垫,线切割,就是线做导体,对工件进行放电加工的加工工艺,一般用来加工直通的位置,类似一条精密控制,最小只有0.1MM左右直径的锯子。 EDM一般用来加工不直通或形状复杂无法直接加工出来的零件位置。
下图石墨电极对箭头标识的无法加工的位置进行加工(整体石墨电极)
截图201803072354424754.png
下图线切割加工工艺
截图201803072359063623.png
加工真的没有什么神话,多去沟通,了解,都不是很复杂的事情的,一起学习,争取早日造出大神级的格斗机器人!

洋葱_FMB  版主 来自手机

发表于 2018-3-8 09:24:31

DGG 发表于 2018-3-8 00:34
报名参加格斗机器人大赛后,我想许多人和我一样,深深的被格斗机器人的魅力吸引,无法自拔,看着一个个 ...

啊,学习了加工工艺不是很了解。
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swanglei  超级版主

发表于 2018-3-8 10:04:57

嗯,我特别赞同你前面说的,拿到零件说加工精度差怪人家做的不好~~这的确就是表明精度啊,表面工艺没说清楚~势必就会有这些问题~~~怪不得别人!
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lkl0305  中级技师

发表于 2018-3-8 13:11:26

学习了
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DGG  高级技师
 楼主|

发表于 2018-3-8 13:28:04

洋葱_FMB 发表于 2018-3-8 09:24
啊,学习了加工工艺不是很了解。

大神太谦虚了
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DGG  高级技师
 楼主|

发表于 2018-3-8 13:28:25


我们一起加油
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DGG  高级技师
 楼主|

发表于 2018-3-8 13:29:40

swanglei 发表于 2018-3-8 10:04
嗯,我特别赞同你前面说的,拿到零件说加工精度差怪人家做的不好~~这的确就是表明精度啊,表面工艺没说清楚 ...

对的  真的自己从原理到设计到装配和使用都了解后,这种错误很少会出现
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dsweiliang  版主

发表于 2018-3-8 13:48:41

swanglei 发表于 2018-3-8 10:04
嗯,我特别赞同你前面说的,拿到零件说加工精度差怪人家做的不好~~这的确就是表明精度啊,表面工艺没说清楚 ...

对于我的设计,5mm内的误差可以忽略不计
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swanglei  超级版主

发表于 2018-3-8 15:37:32

dsweiliang 发表于 2018-3-8 13:48
对于我的设计,5mm内的误差可以忽略不计

你的啥设计啊~~~
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dsweiliang  版主

发表于 2018-3-9 14:32:24

swanglei 发表于 2018-3-8 15:37
你的啥设计啊~~~

房屋
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svw  初级技匠

发表于 2018-3-15 11:29:46

提纲挈领,茅塞顿开啊
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swanglei  超级版主

发表于 2018-3-15 14:32:53

svw 发表于 2018-3-15 11:29
提纲挈领,茅塞顿开啊


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