智能化數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)

山東康道智能資訊：智能化數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)。數(shù)控機(jī)床機(jī)器人作為一種成本低廉、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化機(jī)器人系統(tǒng)解決方案，直角坐標(biāo)機(jī)器可以被應(yīng)用于點(diǎn)膠、滴塑、噴涂、碼垛、分揀、包裝、焊接、金屬加工、搬運(yùn)、上下料、裝配、印刷等常見(jiàn)的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)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(yīng)用價(jià)值。

智能化數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)

 1、控制系統(tǒng)的選擇

沒(méi)有控制系統(tǒng)的智能化數(shù)控機(jī)床就象人沒(méi)有大腦一樣，不能執(zhí)行任何動(dòng)作。所以我們通常將沒(méi)有配備控制系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)稱為裸機(jī)或智能化數(shù)控機(jī)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(yùn)動(dòng)控制卡(motion card);

數(shù)字控制系統(tǒng)(CNC)

控制器

數(shù)控機(jī)床機(jī)器人采用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的驅(qū)動(dòng)及編程控制，直線、曲線等運(yùn)動(dòng)軌跡的生成為多點(diǎn)插補(bǔ)方式，操作及編程方式為引導(dǎo)示教編程方式或坐標(biāo)定位方式。

2.力學(xué)特性分析

一個(gè)智能化數(shù)控機(jī)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(xiàng)目如下：水平推力Fx力學(xué)分析圖五正壓力Fz側(cè)壓力FyMx、My、Mz5、機(jī)械強(qiáng)度校核：每個(gè)定位單元，每個(gè)梁都要進(jìn)行校核，尤其雙端支撐梁和懸臂梁。

1)撓度變形計(jì)算撓度變形圖六F：負(fù)載(N);L：定位單元長(zhǎng)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(jī)床在計(jì)算撓度形變時(shí)，梁的自重產(chǎn)生的變形不能忽視，梁的自重按均布載荷計(jì)算。

以上公式計(jì)算的是靜態(tài)形變，實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)橹悄芑瘮?shù)控機(jī)床一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，計(jì)算加速力產(chǎn)生的形變，形變直接影響智能化數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行精度。

2)扭轉(zhuǎn)形變計(jì)算：

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

3、運(yùn)動(dòng)性能計(jì)算

有關(guān)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(yùn)動(dòng)行程t為定位運(yùn)動(dòng)時(shí)間F加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)力M運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量和

 4、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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

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

 5、設(shè)備壽命校核

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)整臺(tái)設(shè)備進(jìn)行壽命計(jì)算，核心元件的壽命到要計(jì)算，如智能化數(shù)控機(jī)床軌道的壽命，減速機(jī)的壽命，伺服電機(jī)的壽命等。

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

如果發(fā)現(xiàn)智能化數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行壽命太短，需要重新調(diào)整設(shè)計(jì)。

6、程序編寫(xiě)

控制系統(tǒng)是智能化數(shù)控機(jī)床的大腦，程序是智能化數(shù)控機(jī)床的思想。程序的編寫(xiě)直接反應(yīng)設(shè)計(jì)者的思想、意圖和運(yùn)動(dòng)需求。

編寫(xiě)程序是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，但只要智能化數(shù)控機(jī)床總體設(shè)計(jì)沒(méi)有問(wèn)題，程序總會(huì)編出來(lái)的。編程序要注意以下問(wèn)題：

對(duì)任務(wù)的分析要清晰，編程層次要分明，邏輯清晰。

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