大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

                            **NBUT 大一培训体系**

编写：20机械组程云龙起稿时间：2021-11.3

如果觉得网页的md渲染器不好可以找我要源代码

查看更新日志点这里

**1.**打开对应零件图—左上角文件—从零件制作工程图—删除左列“图示格式”—右下角比例一定要改成1：1—点开右侧第四个图标（视图调色板）—将正面的一个视图拖到合适位置—框住整张图可以发现全选了所有圆孔的圆心定位线 DEL删除—工具栏找到另存为—选择电脑合适位置—写好文件名（板材类名字养成规范统一先写厚度再写名称再写几份）eg：3mm Yaw 一份 —保存类型改为Dwg保存即可—关掉现在的工程图会提示你保存—全部不保存

2. 使用CAD打开保存好的Dwg格式文件—先打开所有相同厚度的—在CAD中新建页—框住单一零件的工程图（CAD框选方式有些不一样只需要点两下即可框选两点为对角线的矩形区域）—复制粘贴在新建页中 需要几份就粘贴几份—同理其他的相同厚度零件也是相同的操作粘贴到新建页中—简单合理的在新建页中排版—检查无误后保存或另存为—选择好电脑合适位置—文件名直接写厚度即可 eg：3mm 一份 —文件类型选择Dwg或者Dxf都可以—其它厚度的同样操作—如果有沉孔需求只需要截图标出来哪些孔位—截图放在同一个文件夹中重命名为多厚的沉孔 eg：3mm沉孔 —解压缩这个文件夹发给商家即可

4.2 solid works将管材类零件图转换成工程图

区别和板材的不大

主要在放视图的时候六个面都放上还要附加上左上或右上视图

一根铝方管一个文件

不需要像板材统一放到几毫米里

命名的时候标号份数厚度

最好再附带上step一同解压给商家

五、3D打印

5.1 3D打印机和材料的分类（不附带图片展示请自行百度）

5.1.1 FDM 3D打印机

5.1.1.1 原理

用过熔融沉积快速成型

5.1.1.2 材料

ABS和PLA

5.1.1.3 特性

结构简单甚至可以DIY

材料价格便宜

精度不高表面粗糙

打印速度慢

由于是属于分层打印

如果受剪切力需要注意

5.1.2 SLA 3D打印机

5.1.2.1 原理

通过光固化成型

5.1.2.2 材料

光敏树脂

5.1.2.3 特性

精度高

速度较慢

材料价格高

材料一般有毒无毒材料也有很大异味

光敏树脂材料较脆强度不高

5.2 Flash Print

5.2.1 下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1pV5KZRfAvlFBP9hdgFFEUw

提取码：1234

下载安装好之后不要更新 旧版本操作简单

5.2.2 使用说明

参考钉钉文件

六、机械结构的设计

6.1 装配方式

6.1.1 螺栓连接

螺丝和螺母的最基本连接方式

6.1.2 铆钉连接

比较方便的且占用体积小的连接方式

一般用于铝方管的连接

拆卸需要使用钻头打坏不可重复使用

铆钉枪一般体积也较大不方便携带

6.1.3 榫卯连接

这是中国古代传承下来的一种很巧妙简单的连接方式

自行上网上看看不同的榫卯类型

榫卯用好后可以让板材拼接在一起

同时拥有着不错的强度

最重要的是减少了螺丝螺母的使用

会有不错的减重效果

当然也不用完全使用榫卯

榫卯和螺栓的配合使用

可以让结构和重量都有着不错效果

6.2 机械传动

6.2.1 连轴

连轴一般用于电机和传动机构的连接需要配合联轴器一同使用

6.2.1.1 法兰连轴器

连轴方式简单

但是体积较大

两个圆柱体连接处容易断裂

20年老英雄比赛场上法兰连轴断裂

6.2.1.2 梅花连轴器

以梅花连轴器为代表介绍着一类的联轴器

主要特点就是允许一定的偏心偏角传动

其中最后一行刚性联轴器是可以作为轮组的连轴的

但是缺点比较多

体积比较大很长会让连轴传动结构很长直接拉长轮组之间距离

因为轮组连轴需要的强度比较高

所以一般选用刚性联轴器

随之会失去偏心偏角的特点

因为这类联轴器不是通过键槽类型连轴

而是通过螺丝拧紧来紧轴的

理论上来说越久越好

所以如果轮组传动杆和电机固定杆同轴度不高的话

紧轴程度越大的话

相当于给电机和传动杆硬撇到同一轴心

这样对电机和传动杆都会有很大的损坏

但是不拧的太紧尤其不到很好的连轴效果

20年老步兵有一组轮组出现过这个问题紧轴太紧轮子根本转不动

6.2.1.3 万向联轴器

应该看到图片很好理解

可以达到不同轴传动的效果

具体怎么使用看你需要多少节万向节

强度也比较高

汽车的轮组驱动也是万向节连轴

具体使用方式很灵活

可以使用前先去看看相应节数的动画视频

设计的好可以很好的优化驱动电机的位置

但是使用的时候尽量别占用太多空间

6.2.1.4 上交连轴

YYDS

占用体积极小

需要注意的是轮组的装配顺序

参考上交步兵开源的技术文档

6.2.2 同步带轮

一般齿形选择：方型齿、公制方型齿、圆弧齿

一般我们用的就是圆弧齿如果没什么特殊需求都用圆弧齿

通过转速和功率找到要用几M的齿型

这边给出了6020的参数表

因为电控代码里根据不同情况会根据情况使用开环和闭环

所以选择都满足的齿型

就可以设计相应的齿轮和同步带

同步带的厚度建议比齿轮的厚度少1mm

同步带计算网站：http://www.hsdjmjx.com/news2.asp

所算出来的节线长最好是5的倍数这样方便购买

可以反向确定你的中心距

6.2.3 连杆

连杆的设计是没有天花板的

因为他完全取决于你的几何能力

连杆虽然巧妙

但是一般都需要大量的空间

对于我们这种空间即为珍贵的机器人

只用在极少部位且两岸结构简单

一般不会超过二连杆

主要用在pitch轴传动和悬挂的连杆

这个根据个人兴趣和能力来

给你扔一个连杆的模拟软件和配套的教学PDF

全英文的玩玩就好了

软件操作起来应该不会太难有点像几何画板

链接：https://pan.baidu.com/s/1YEQauR4i8Hw1PJFK_rCgdw

提取码：1234

6.3 材料的选择

6.3.1 板材

6.3.1.1 亚克力

这东西做一做小玩意还行

太脆了

基本上机器人不会用

6.3.1.3 PC耐力板

完全可以替代亚克力

它的透光率比亚克力还要高

也比亚克力更耐高温 PC 120度亚克力 70度

然后

同等厚度

PC耐冲击强度是亚克力板的30-50倍

6毫米开始PC厚板材就是防弹材料 3毫米PC板普通成年人用榔头也砸不碎

DDDD

6.3.1.4 碳纤板

各方面性能都很高确实轻

配得上他的价格

也可以加工碳纤管比如做无人机的机臂

碳纤导电碳纤导电碳纤导电

走线的话一定要包裹线管

不要有线材外露

线材与板材边角摩擦的地方

要么打磨圆滑点

要么柔软物品垫着

因为

碳纤导电碳纤导电碳纤导电

6.3.1.5 玻纤板

密度大概是碳纤的两倍

但是依然不是会很重

重点是

它有着碳纤差不多的性能

而且它便宜

也是我们用的最多的板材

颜色常用的为黑色绿色黄色

6.3.2 管材

6.3.2.1 铝方管

一般用作为机器人的骨架

对铝方管的镂空需要合理

自己根据实际情况把握

一般厚度都会选用1mm 或2mm

6.3.2.2 不锈钢方管

强度很高一般会选用铝方管强度对我们来说完全够了

我们之前用麻花钻钻孔钻孔都红了

钻断好几根钻头就钻了几个孔

6.3.3 型材

给你些铝型材草图直接拉伸需要长度即可

链接：https://pan.baidu.com/s/11_vLnGAxyr41e-tngy05lg

提取码：1234

只介绍方型铝型材

基本是用来搭建场地的

需要注意选型分国标和欧标的

角码螺丝也是分国标欧标的

要和铝型材同型号

可以让客服发配套链接购买

铝型材加万向轮

有两种方法

一种是直接让商家攻丝万向轮相应的螺纹

另一种是加上连接板

长这样

铝型材的常规加工方式

6.3.4 打印件

强度不高精度有一点需求的情况下选择

比如说弹舱和拨盘

外发一般选材尼龙和光敏树脂

6.3.5 机加工件

6.3.5.1 加工方式

6.3.5.1.1车

注意点

车到头一定会产生圆角

设计的时候记得给头部合适的圆角

可以方便加工

6.3.5.1.2 铣

表面加工会有点粗糙

6.3.5.1.3 CNC

轴越多越贵

没什么其他可以说的

就是贵

6.3.5.1.4 线切割

适合大面积的切割

所以便宜速度快

表面一般有一些粗糙

6.3.5.1.5 设计加工件思路

首先需要满足设计需求

同需要考虑加工简易程度

一般都是先线切割再车再CNC

CNC使用越少越便宜工期越短

七、电机选型

7.1 步进电机

7.2 伺服电机

7.2.1 特点

精度极高
反应迅速
价格高

7.2.2 控制模式

位置控制
速度控制
转矩控制 可以进行张力控制或者是压力控制

7.2.3 控制流程

7.2.3.1 一般工业上的流程

控制器通常会使用我们常说的PLC

控制器

伺服放大器

伺服电机

编码器

驱动电机

7.2.3.2 我们一般简单使用的流程

一般来说我们使用的伺服电机大多会包含编码器

单片机

编码器

伺服电机

7.2.4 伺服电机的种类

我暂时感觉没什么必要详细了解区别，如有需要自行百度科普

常用的分为SM型和AC型

7.2.5 编码器

7.2.5.1 什么是编码器

可以理解为编码器就是把电机的状态信息转换为可通讯信号的装置

编码器*（encoder）*是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。

7.2.5.2 编码器分类

7.2.5.2.1 增量编码器

断电后无法记录电机当前位置上电后需要重新找原点
价格低

7.2.5.2.2 绝对编码器

断电后可以记录断电时状态无需复原动作
价格高

7.2.5.3 工作原理

与其他的电机相比最大的优点它是闭环控制

–

指令值

误差

PID运算和控制减小误差

检测当前值

简单描述为

下达指令值
编码器检测当前值
比较指令值和当前值进行误差计算
PID运算并控制驱动器调整
重复以上

八、一些经验

想到哪写哪没有先后顺序

8.1 开源

不要急着看很多开源

要精看

8.2 板材的选择

板材在设计好

采购之前需要询问电控同学

哪些地方需要大量布线且不方便做绝缘处理

如果更换为玻纤材质不影响强度的话

有限选择玻纤板材

8.3 solid works一些小细节

8.3.1 Step

选用214较好

主要是有颜色

一般Step打开很慢

记得打开后另存为solid works格式

下次打开就会很快了

一般Step是不能修改的

左边零件栏找到取消链接

等待完成后就可以对零件打开或修改

8.3.2 Ctrl+S

慢慢的你就会记得了

8.3.3 一般的装配体设计思路

装配体第一个放入的零件是固定的

如果有需要可以右键-浮动
如果需要再画一个小零件

可以先画一个大概的尺寸

放入装配体中

对着装配体编辑相应零件（再挖孔时候非常方便）
装配体也不是全部都是零件

对称和重复的部分可以先配合成小型装配体

再组装成大型装配体

比如说轮组只需要装配一组就可以其他部分直接用

8.3.4 快速测量

点一个面

按住Ctrl点另一个面

右下角信息栏会出现垂直距离

或者夹角等信息

也可以简单测量圆心距等信息

8.3.5 FeatureWorks-识别特征

有时候我们从别处拿到的图

一般看不到作图过程

这个时候我们需要进行识别特征下

FeatureWorks-识别特征

之后就自动生成以下

8.4上交连接件

用于连接两块垂直的板或其他物件

有加工厂可以直接卖现货

可以当成标准件

这类连接件可以自行扩展应用

注意设计时候放置位置

螺丝头一定要拧在板上而不是连接件上

8.5 加工件降低成本的一种方式

举这个栗子是灯条连接的加工件

类似这种两块板可以连接在一起的加工件

如果没有特别高精度的要求

可以和商家说

将连接处下面的铝板突出一个头

上面的铝板留一个孔

然后焊接处理

亲测相比CNC的报价直接从100降到了50

8.6 付世龙学长分享 # 21 22 赛季队长

8.6.1 拉马

是用来取轴承用的
部分轴承是内嵌在某一物体中轴承的取出一般都是内圈受力而不是外圈外圈受力会导致轴承破损
我们很多时候的暴力拆卸都会导致轴承失效或者内圈留在轴里取不出来所以用这种工具取出会很方便

可以自己找一些演示视频看一下使用原理

图片展示

8.6.2 角接触轴承更换

轴承部分已经介绍了角接触轴承的优势

“我们按照上交那种轮组方案的时候需要对电机内的轴承进行更换，是因为麦轮有轴向的分力，这个力会通过3508轴传递给3508内的两个深沟球轴承所以要将内部的深沟球轴承更换为角接触轴承以防止受力过大导致电机或轴承直接损毁
而3508内轴承的拆卸部分可能比较难取就可以用到这种拉玛进行取出。”

九、更新日志

第二次培训之后开始记录

2021-12-9 付世龙学长分享 拉马(8.6.1) 角接触轴承更换(8.6.2)

2022-3-18 加工件降低成本的一种方式(8.5)

2022-3-21 伺服电机(7.2)

2022-3-22 CSDN中目录添加题序号

2022-3-24 FeatureWorks-识别特征(8.3.5)

发布者：全栈程序员-用户IM，转载请注明出处：https://javaforall.cn/146166.html原文链接：https://javaforall.cn

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2021机械组培训

目录

文章目录

一、软件学习

1.1 solid works零件学习（2018版本）

1.2 装配体自学

二、标准件认识

2.1 MISUMI

2.2 螺丝

2.2.1 十字螺丝

2.2.2 内六角螺丝

2.2.3 普通螺丝

2.2.4 平头螺丝

2.2.4.1 图示

2.2.4.2 用途

2.3 螺母

2.3.1 普通六角螺母

2.3.2 防松螺母

2.3.2.1 原理

2.3.2.2 特点

2.3.3 法兰螺母

2.4 垫片

2.4.1 普通垫片

2.4.2 弹簧垫片

2.4.3 双叠自锁垫片

2.5 轴承

2.5.1 轴向力和径向力

2.5.2 常用轴承介绍

2.5.2.1 法兰轴承

2.5.2.1.1图片展示

2.5.2.1.2特性

2.5.2.2 平面推力球轴承

2.5.2.2.1 图片展示

2.5.2.2.2 特性

2.5.2.3 深沟球轴承

2.5.2.3.1图片展示

2.5.2.3.2 特性

2.5.2.4 交叉滚子轴承

2.5.2.4.1 图片展示

2.5.2.4.2 特性

2.5.2.4.3 注意事项

2.5.2.5 角接触轴承

2.5.2.5.1 图片展示

2.5.2.5.2 特性

2.6 铜柱铝柱

三、官方物资的认识（主要电控方面）

3.1 输入系统

3.1.1 EoboMaster UWB 定位系统

3.1.2 图片展示

3.1.3 介绍

3.2 输出系统（大部分电机都需要配合电调一同使用）

3.2.1RboMsater GM6020

3.2.1.1 展示图片

3.2.1.2 特点

3.2.1.3技术参数

3.2.1.4 通常用途

3.2.2 RoboMaster M3508 减速直流电机

3.2.2.1 展示图片

3.2.2.2 特点

3.2.2.3 技术参数

3.2.2.4 通常用途

3.2.3 RoboMaster M2006 P36直流无刷减速电机

3.2.3.1 展示图片

3.2.3.2 特点

3.2.3.3 技术参数

3.2.3.4 通常用途

3.3 控制核心（机械组简单掌握尺寸即放置位置即可）

3.3.1 RoboMaster开发板C型（基本为主要使用的控制板）

3.3.1.1 展示图片

3.3.1.2 特点

3.3.2 RoboMaster开发板A型（19 20年使用 之后应该很少使用）

3.3.2.1 展示图片

3.3.2.2 尺寸信息

3.3.2.3 特点

3.4 裁判系统 只讲解注意点（详情自行阅读机器人制作规范）

3.4.1 灯条模块

3.4.2 装甲板模块

3.4.3 主控模块

3.4.4 电源管理模块

3.4.5 场地交换模块（只有地面机器人需要）

3.3.2 RoboMaster开发板A型（19 20年使用之后应该很少使用）

3.4 裁判系统只讲解注意点（详情自行阅读机器人制作规范）

5.1 3D打印机和材料的分类（不附带图片展示请自行百度）