智能化數控機床的設計

山東康道智能資訊：智能化數控機床的設計。數控機床機器人作為一種成本低廉、系統結構簡單的自動化機器人系統解決方案，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、印刷等常見的工業生產領域，在替代人工，提高生產效率，穩定產品質量等方面都具備顯著的應用價值。

智能化數控機床的設計

 1、控制系統的選擇

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

根據要求的不同，控制系統的選擇也不同，通常選擇作為控制系統的產品有：

PLC程序控制器;

工業運動控制卡(motion card);

數字控制系統(CNC)

控制器

數控機床機器人采用運動控制系統實現對其的驅動及編程控制，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

一個智能化數控機床是由許多定位單元組成的，每根定位系統都要分析。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)

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

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

2)扭轉形變計算：

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

3、運動性能計算

有關該性能的參數有：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加速時的驅動力M運動物體質量和

 4、機械結構設計

在完成了前面六項工作后，一個直角坐標智能化數控機床定位系統的雛形就已經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。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

機械結構設計完成后，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。

智能化數控機床的運行壽命與運行速度、負載大小、結構形式、工作環境、工作制等有關。

如果發現智能化數控機床的運行壽命太短，需要重新調整設計。

6、程序編寫

控制系統是智能化數控機床的大腦，程序是智能化數控機床的思想。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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