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1、第第6 6章章 机器人制作工具机器人制作工具机器人技术根底机器人技术根底华中科技大学华中科技大学校级公选课校级公选课引言引言-机器人的缔造者机器人的缔造者n机器人是如何出生的？机器人是如何出生的？n你想制作一个怎样的机器人？你想制作一个怎样的机器人？n请看机器人的制作工具。请看机器人的制作工具。使用工具的原那么使用工具的原那么n平安平安n平安平安n还是平安！还是平安！n为了自己的人身平安和他人的人身平安，为了自己的人身平安和他人的人身平安，一定要正确使用所有制作工具。一定要正确使用所有制作工具。1.1.根本工具根本工具n下面所提到的工具被认为是任何一个机器人工作间都必须下面所提到的工具被认为是
2、任何一个机器人工作间都必须具备的。除了钻床之外，所有的工具都是手持的。具备的。除了钻床之外，所有的工具都是手持的。n 1 1眼镜眼镜/护目镜护目镜n护目镜可以防止受到飞溅碎屑的伤害。护目镜可以防止受到飞溅碎屑的伤害。n环绕式的眼镜可以为你提供更好的防护。环绕式的眼镜可以为你提供更好的防护。n每个进入工作间的人都买一副眼镜。每个进入工作间的人都买一副眼镜。n对眼睛进行绝对可靠的保护是非常重要的，无论怎样强调对眼睛进行绝对可靠的保护是非常重要的，无论怎样强调都不过分。都不过分。2量具量具n最大量程为最大量程为5m的可收缩卷尺是非常方便的可收缩卷尺是非常方便的。的。n机器人的机构尺寸是要求非常精准的
3、，机器人的机构尺寸是要求非常精准的，要注意保护好尺子上的厘米刻度，这会要注意保护好尺子上的厘米刻度，这会对你的工作有帮助。对你的工作有帮助。n游标卡尺、三角板和丁字尺也是必须的。游标卡尺、三角板和丁字尺也是必须的。钢锯钢锯n制作机器人的主力工具之一。制作机器人的主力工具之一。n必须熟练运用一把带有巩固金属框架的钢锯。必须熟练运用一把带有巩固金属框架的钢锯。n选择能快速更换锯条，且可以平安固定锯条的钢锯。选择能快速更换锯条，且可以平安固定锯条的钢锯。n普通锯条的长度是普通锯条的长度是254mm或者或者304.8mm,很多钢锯是可以调整长度的。很多钢锯是可以调整长度的。n当加工金属材料时，推荐你使
4、用小尺寸的锯条，这是因为短的锯条更容当加工金属材料时，推荐你使用小尺寸的锯条，这是因为短的锯条更容易控制。易控制。加工技巧：加工技巧：如果参与加工的齿数太少，那么切削过程将变得困如果参与加工的齿数太少，那么切削过程将变得困难而且令人疲惫；难而且令人疲惫；如果参与加工的齿数太多，从材料上掉下的碎屑会如果参与加工的齿数太多，从材料上掉下的碎屑会阻塞锯齿并使其变钝。阻塞锯齿并使其变钝。作为一个根本原那么，较软或较厚的材料需要使用作为一个根本原那么，较软或较厚的材料需要使用粗齿距的锯条；粗齿距的锯条；较硬或较薄的材料需要使用细齿距的锯条。较硬或较薄的材料需要使用细齿距的锯条。n应该定期检查锯条的锯齿，
5、特别是当你准备切割金属应该定期检查锯条的锯齿，特别是当你准备切割金属材料的时候。如果锯齿断了，那就应该更换锯条。假材料的时候。如果锯齿断了，那就应该更换锯条。假设尝试着用残缺的锯条去加工，你只有花费更多的力设尝试着用残缺的锯条去加工，你只有花费更多的力气。气。n出于方便性的考虑，在锯条插入时它的锯齿方向都是出于方便性的考虑，在锯条插入时它的锯齿方向都是朝前的。因此，当你推动锯子使其远离你时，锯条进朝前的。因此，当你推动锯子使其远离你时，锯条进行切削。行切削。n然而，并没有严格的规定要求你必须这样安装锯条。然而，并没有严格的规定要求你必须这样安装锯条。你可以尝试不同的安装方式，看看怎样才更便于你
6、切你可以尝试不同的安装方式，看看怎样才更便于你切割材料。割材料。n也许你会发现，当安装锯条时使锯齿方向朝向自己的也许你会发现，当安装锯条时使锯齿方向朝向自己的话，在你切割小块材料时会更容易控制。话，在你切割小块材料时会更容易控制。冲子冲子n 冲子用来做起始标记，以便于在木材和冲子用来做起始标记，以便于在木材和金属材料不建议用于塑料材料，可能金属材料不建议用于塑料材料，可能引起材料碎裂上打孔。引起材料碎裂上打孔。n也可以用一个尖的钉子作为替代品。也可以用一个尖的钉子作为替代品。n长期使用时，要注意把尖部打磨得锋利长期使用时，要注意把尖部打磨得锋利些。这样会使得在材料外表做的标记更些。这样会使得在
7、材料外表做的标记更加明显。加明显。台钻和电钻台钻和电钻n如果拥有一台带有全尺寸卡盘的电动钻床将是非常如果拥有一台带有全尺寸卡盘的电动钻床将是非常理想的。理想的。n不过对有限的某些工作来说，手动钻也很有效。不过对有限的某些工作来说，手动钻也很有效。n卡盘的尺寸大小决定了钻头柄部的直径。卡盘的尺寸大小决定了钻头柄部的直径。n小型机器人上的绝大多数工作只需要小型机器人上的绝大多数工作只需要6.350mm6.350mm或更小或更小的钻头就可以完成。的钻头就可以完成。n为了能有更大的灵活性，我倾向于使用为了能有更大的灵活性，我倾向于使用9.525mm9.525mm尺寸尺寸的卡盘；的卡盘；n很少需要更大的
8、很少需要更大的12.700mm12.700mm尺寸的卡盘。尺寸的卡盘。n加工提示：要尽量采用速度可调、能够反转的电钻。加工提示：要尽量采用速度可调、能够反转的电钻。钻床钻床n一个台式的或独立的钻床可以让你获得更为精确的孔。一个台式的或独立的钻床可以让你获得更为精确的孔。n所有的钻床都可以通过调整驱动带而改变速度。当加所有的钻床都可以通过调整驱动带而改变速度。当加工木材时适于用高速，而如果加工塑料或金属那么应工木材时适于用高速，而如果加工塑料或金属那么应该用低速。该用低速。n 如果钻床有电子速度控制的话会非常方便，但并不是如果钻床有电子速度控制的话会非常方便，但并不是必须的。必须的。n使用这种钻
9、床你不必调整带轮上的传动带的松紧度，使用这种钻床你不必调整带轮上的传动带的松紧度，而仅仅需要输入你想要的速度即可。而仅仅需要输入你想要的速度即可。n当你在加工不同材料时，应使用不同尺寸的钻头，这当你在加工不同材料时，应使用不同尺寸的钻头，这是非常重要的。是非常重要的。钻头钻花钻头钻花n可以购置一套不同规格的钻头，也就是所谓全系列长度大的钻头可以购置一套不同规格的钻头，也就是所谓全系列长度大的钻头套装。套装。n硬质钨合金钻头和钴钢钻头的使用寿命更长，但是在家里很难重硬质钨合金钻头和钴钢钻头的使用寿命更长，但是在家里很难重新磨锐。新磨锐。n只要保养得当，一套普通的钢制麻花钻头也可以使用很多年。只要
10、保养得当，一套普通的钢制麻花钻头也可以使用很多年。n典型的小功率钻头套装包括典型的小功率钻头套装包括29个钻头，尺寸从个钻头，尺寸从0.397mm为步长为步长单位递增。单位递增。n对于机器人制作中的大多数加工任务而言，你只需要其中的三分对于机器人制作中的大多数加工任务而言，你只需要其中的三分之一局部钻头就可以完成。之一局部钻头就可以完成。n但是拥有一整套钻头还是有好处的，以备万一比方开一个大尺寸但是拥有一整套钻头还是有好处的，以备万一比方开一个大尺寸的孔时，那么需要大直径的钻头。的孔时，那么需要大直径的钻头。n不推荐使用无钥匙卡盘的电钻，这类电钻是通不推荐使用无钥匙卡盘的电钻，这类电钻是通过顺
11、时针或逆时针用手旋转卡盘来紧锁。过顺时针或逆时针用手旋转卡盘来紧锁。n此外，紧锁卡盘时要确保卡住的局部是钻头的此外，紧锁卡盘时要确保卡住的局部是钻头的圆柄局部。圆柄局部。n不要把钻头插入的太深，以至于卡盘连同钻头不要把钻头插入的太深，以至于卡盘连同钻头的开槽局部一同紧锁。的开槽局部一同紧锁。n这样做的话很可能会导致钻头和卡盘损坏。这样做的话很可能会导致钻头和卡盘损坏。n标准的螺旋钻头尖部成标准的螺旋钻头尖部成118，可以在木材、，可以在木材、金属和多种塑料材料上钻孔。金属和多种塑料材料上钻孔。n沉头钻钻头切削角为沉头钻钻头切削角为135用于在硬材料用于在硬材料和圆钢材上钻孔。和圆钢材上钻孔。n
12、特殊钻头可以用来在木材上钻较大的孔，以及特殊钻头可以用来在木材上钻较大的孔，以及在不破坏材料的情况下在丙烯酸塑料上钻孔。在不破坏材料的情况下在丙烯酸塑料上钻孔。n这些钻头采用经过改造的尖端和切削槽，以便这些钻头采用经过改造的尖端和切削槽，以便于在塑料上打孔。于在塑料上打孔。虎钳与钳工台虎钳与钳工台钳工工作介绍钳工工作介绍n钳工作业主要包括：錾削、锉削、锯切、划线、钳工作业主要包括：錾削、锉削、锯切、划线、钻削、铰削、攻丝和套丝螺纹加工、刮削钻削、铰削、攻丝和套丝螺纹加工、刮削、研磨、矫正、弯曲和铆接等。、研磨、矫正、弯曲和铆接等。n钳工是机械制造中最古老的金属加工技术。钳工是机械制造中最古老的
13、金属加工技术。19世纪以后，各种机床的开展和普及，虽然世纪以后，各种机床的开展和普及，虽然逐步使大局部钳工作业实现了机械化和自动逐步使大局部钳工作业实现了机械化和自动化，但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用化，但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用的根本技术，的根本技术，其原因是：n划线、刮削、研磨和机械装配等钳工作业，至今划线、刮削、研磨和机械装配等钳工作业，至今尚无适当的机械化设备可以全部代替；尚无适当的机械化设备可以全部代替；n某些最精密的样板、模具、量具和配合外表某些最精密的样板、模具、量具和配合外表(如如导轨面和轴瓦等导轨面和轴瓦等)，仍需要依靠工人的手艺作精密，仍需要依靠工人的手艺作精密
14、加工；加工；n在单件小批生产、修配工作或缺乏设备条件的情在单件小批生产、修配工作或缺乏设备条件的情况下，采用钳工制造某些零件仍是一种经济实用的况下，采用钳工制造某些零件仍是一种经济实用的方法。方法。粗锉刀和细锉粗锉刀和细锉n粗锉刀被用来从工件外表去掉大量的材料，细粗锉刀被用来从工件外表去掉大量的材料，细锉那么是在最后的整修阶段使用的。锉那么是在最后的整修阶段使用的。n粗锉刀和细锉总共大约有粗锉刀和细锉总共大约有30003000种不同的形状、种不同的形状、尺寸和类型。尺寸和类型。n所以有一套可完成最根本加工任务的锉刀即可。所以有一套可完成最根本加工任务的锉刀即可。n一个典型锉刀套装中应该包括一把
15、圆锉、半圆一个典型锉刀套装中应该包括一把圆锉、半圆锉、方锉、平锉等等，其中长度从锉、方锉、平锉等等，其中长度从139.700mm139.700mm至至254.000mm254.000mm不等。不等。砂纸砂纸n砂纸是很容易买到的，粒度从非常粗糙的砂纸是很容易买到的，粒度从非常粗糙的5050粒度到非常细的超过粒度到非常细的超过300300粒度都有。粒度都有。n低粒度的砂纸通常用于打磨去除较大量的材料，低粒度的砂纸通常用于打磨去除较大量的材料，而高粒度的砂纸那么用来完成最后的精细打光。而高粒度的砂纸那么用来完成最后的精细打光。n打磨软的塑料，例如硬质发泡打磨软的塑料，例如硬质发泡PVCPVC，可以使
16、用，可以使用150175150175粒度的砂纸打磨。粒度的砂纸打磨。n金属可以使用金属可以使用250300250300粒度的湿粒度的湿/干砂纸进行打干砂纸进行打磨，使用时把砂纸用普通的水弄湿即可。磨，使用时把砂纸用普通的水弄湿即可。电子制作工具电子制作工具n在下面列出的工具中，只有电烙铁和万在下面列出的工具中，只有电烙铁和万用表包括模拟和数字的是确实必要用表包括模拟和数字的是确实必要的，其他的都属于可选工具。的，其他的都属于可选工具。剥线钳和水口钳剥线钳和水口钳n在电子工作台上常见的手工工具包括：在电子工作台上常见的手工工具包括：剥线钳和剪线钳，剥线钳和剪线钳，n这两种工具使用的频率非常高这两种工具使用的频率非常高n由于有不同的用途，所以不要混用，以由于有不同的用途，所以不要混用，以免导致刀口受损。免导致刀口受损。电烙铁电烙铁n 电烙铁用于所有电子电器元件的日常焊接。电烙铁用于所有电子电器元件的日常焊接。n不要使用功率太高的电烙铁，否那么过高的不要使用功率太高的电烙铁，否那么过高的热量会损坏元件。热量会损坏元件。n大多数电烙铁都只有一个尖端，但是对于焊大多数电烙铁都只有一个尖端，但是对
