智能化数控机床的设计

　　山东康道智能：智能化数控机床的设计。数控机床机器人作为一种成本低廉、系统结构简单的自动化机器人系统解决方案，直角坐标机器可以被应用于点胶、滴塑、喷涂、码垛、分拣、包装、焊接、金属加工、搬运、上下料、装配、印刷等常见的工业生产领域，在替代人工，提高生产效率，稳定产品质量等方面都具备显着的应用价值。

　　智能化数控机床的设计

　　1、控制系统的选择

　　没有控制系统的智能化数控机床就象人没有大脑一样，不能执行任何动作。所以我们通常将没有配备控制系统的机械结构称为裸机或智能化数控机床定位系统(robot positioning system)。

　　根据要求的不同，控制系统的选择也不同，通常选择作为控制系统的产品有：

　　PLC程序控制器;

　　工业运动控制卡(motion card);

　　数字控制系统(CNC)

　　控制器

　　数控机床机器人采用运动控制系统实现对其的驱动及编程控制，直线、曲线等运动轨迹的生成为多点插补方式，操作及编程方式为引导示教编程方式或坐标定位方式。

　　2.力学特性分析

　　一个智能化数控机床是由许多定位单元组成的，每根定位系统都要分析。需要分析的项目如下：水平推力Fx力学分析图五正压力Fz侧压力FyMx、My、Mz5、机械强度校核：每个定位单元，每个梁都要进行校核，尤其双端支撑梁和悬臂梁。

　　1)挠度变形计算挠度变形图六F：负载(N);L：定位单元长度(mm);E：材料弹性模量;I：材料截面惯性矩(mm4);f：挠度形变(mm)

　　智能化数控机床在计算挠度形变时，梁的自重产生的变形不能忽视，梁的自重按均布载荷计算。

　　以上公式计算的是静态形变，实际应用中，因为智能化数控机床一直处于运动状态，计算加速力产生的形变，形变直接影响智能化数控机床的运行精度。

　　2)扭转形变计算：

　　当一根梁的一端固定，另一端施加一个绕轴扭矩后，将产生扭曲变形。实际应用中产生该形变的原因一般是负载偏心或有绕轴加速旋转的物体存在。

　　3、运动性能计算

　　有关该性能的参数有：平均速度：V=S/t速度曲线四速度：Vmax=at加速度/减速度：a=F/m其中：S为运动行程t为定位运动时间F加速时的驱动力M运动物体质量和

　　4、机械结构设计

　　在完成了前面六项工作后，一个直角坐标智能化数控机床定位系统的雏形就已经在设计者的头脑中形成了，接下来的工作就是将雏形画成工程图，以便生产。我们建议用户用三维软件设计，以便检查是否存在位置干涉。

　　智能化数控机床的运动轨迹具有不确定性，灵活多变，往往在一个位置不存在位置干涉，但到下一个位置就干涉了。

　　5、设备寿命校核

　　机械结构设计完成后，要对整台设备进行寿命计算，核心元件的寿命到要计算，如智能化数控机床轨道的寿命，减速机的寿命，伺服电机的寿命等。

　　智能化数控机床的运行寿命与运行速度、负载大小、结构形式、工作环境、工作制等有关。

　　如果发现智能化数控机床的运行寿命太短，需要重新调整设计。

　　6、程序编写

　　控制系统是智能化数控机床的大脑，程序是智能化数控机床的思想。程序的编写直接反应设计者的思想、意图和运动需求。

　　编写程序是一个复杂的过程，但只要智能化数控机床总体设计没有问题，程序总会编出来的。编程序要注意以下问题：

　　对任务的分析要清晰，编程层次要分明，逻辑清晰。

原文链接：http://www.kangdaoai.com/xingyedongtai/496.html