智能化數(shù)控機床的設計

山東康道智能資訊：智能化數(shù)控機床的設計。數(shù)控機床機器人作為一種成本低廉、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的自動化機器人系統(tǒng)解決方案，直角坐標機器可以被應用于點膠、滴塑、噴涂、碼垛、分揀、包裝、焊接、金屬加工、搬運、上下料、裝配、印刷等常見的工業(yè)生產(chǎn)領域，在替代人工，提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量等方面都具備顯著的應用價值。

智能化數(shù)控機床的設計

　1、控制系統(tǒng)的選擇

沒有控制系統(tǒng)的智能化數(shù)控機床就象人沒有大腦一樣，不能執(zhí)行任何動作。所以我們通常將沒有配備控制系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)稱為裸機或智能化數(shù)控機床定位系統(tǒng)(robot positioning system)。

根據(jù)要求的不同，控制系統(tǒng)的選擇也不同，通常選擇作為控制系統(tǒng)的產(chǎn)品有：

PLC程序控制器;

工業(yè)運動控制卡(motion card);

數(shù)字控制系統(tǒng)(CNC)

控制器

數(shù)控機床機器人采用運動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對其的驅(qū)動及編程控制，直線、曲線等運動軌跡的生成為多點插補方式，操作及編程方式為引導示教編程方式或坐標定位方式。

2.力學特性分析

一個智能化數(shù)控機床是由許多定位單元組成的，每根定位系統(tǒng)都要分析。需要分析的項目如下：水平推力Fx力學分析圖五正壓力Fz側(cè)壓力FyMx、My、Mz5、機械強度校核：每個定位單元，每個梁都要進行校核，尤其雙端支撐梁和懸臂梁。

1)撓度變形計算撓度變形圖六F：負載(N);L：定位單元長度(mm);E：材料彈性模量;I：材料截面慣性矩(mm4);f：撓度形變(mm)

智能化數(shù)控機床在計算撓度形變時，梁的自重產(chǎn)生的變形不能忽視，梁的自重按均布載荷計算。

以上公式計算的是靜態(tài)形變，實際應用中，因為智能化數(shù)控機床一直處于運動狀態(tài)，計算加速力產(chǎn)生的形變，形變直接影響智能化數(shù)控機床的運行精度。

2)扭轉(zhuǎn)形變計算：

當一根梁的一端固定，另一端施加一個繞軸扭矩后，將產(chǎn)生扭曲變形。實際應用中產(chǎn)生該形變的原因一般是負載偏心或有繞軸加速旋轉(zhuǎn)的物體存在。

3、運動性能計算

有關該性能的參數(shù)有：平均速度：V=S/t速度曲線四速度：Vmax=at加速度/減速度：a=F/m其中：S為運動行程t為定位運動時間F加速時的驅(qū)動力M運動物體質(zhì)量和

　4、機械結(jié)構(gòu)設計

在完成了前面六項工作后，一個直角坐標智能化數(shù)控機床定位系統(tǒng)的雛形就已經(jīng)在設計者的頭腦中形成了，接下來的工作就是將雛形畫成工程圖，以便生產(chǎn)。我們建議用戶用三維軟件設計，以便檢查是否存在位置干涉。

智能化數(shù)控機床的運動軌跡具有不確定性，靈活多變，往往在一個位置不存在位置干涉，但到下一個位置就干涉了。

　5、設備壽命校核

機械結(jié)構(gòu)設計完成后，要對整臺設備進行壽命計算，核心元件的壽命到要計算，如智能化數(shù)控機床軌道的壽命，減速機的壽命，伺服電機的壽命等。

智能化數(shù)控機床的運行壽命與運行速度、負載大小、結(jié)構(gòu)形式、工作環(huán)境、工作制等有關。

如果發(fā)現(xiàn)智能化數(shù)控機床的運行壽命太短，需要重新調(diào)整設計。

6、程序編寫

控制系統(tǒng)是智能化數(shù)控機床的大腦，程序是智能化數(shù)控機床的思想。程序的編寫直接反應設計者的思想、意圖和運動需求。

編寫程序是一個復雜的過程，但只要智能化數(shù)控機床總體設計沒有問題，程序總會編出來的。編程序要注意以下問題：

對任務的分析要清晰，編程層次要分明，邏輯清晰。

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