数控机械制造论文

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1、虚拟样机技术及其新产品开发应用技术

虚拟样机产品涵盖了真实产品的全部关键特性，是产品的多领域数字化模型的集合，而虚拟样机技术就是一种以虚拟样机为基础的数字化设计方法。为降低成本，提高效率，我们就需要从源头抓起，在产品研发的初始期就应尽早发现产品设计的缺陷，在开始便加以改善，而通过对虚拟样机技术的运用，就可以快捷高效地达到该目的。相比较于传统的技术，虚拟样机技术更注重系统性，包括产品的整个生命线，对于各领域的虚拟化起到协同作用。在该技术领域内，研究的主要是创新设计方法和虚拟样机仿真技术，在此基础上进一步研究有关于新产品的开发与应用，已在方案的创新设计、修改、整机性能预测等多个方面进行了应用。

2、多轴联动复合数控机床的新型研发

多轴联动复合数控机床凭借其高精度，优工艺以及广用途，得到了愈来愈多的业界人士的高度关注，研制开发出了多类型具有不同作业功效的合成型数控机床。而比较具有代表性的多轴联动复合机有六轴联动混联数控机床、六轴联动卧式复合数控机床、五轴联动复合激光加工机床，以下对其进行逐个浅析。

（1）六轴联动混联数控机床所谓混联机床就是将串联与并联原理相结合。串联原理，具有大作业尺度、简洁运动算法的优越性;但其各轴的运动误差积累、悬臂结构难以达到更高的刚度、运动件质量过大就会影响速度的提升。而并联机构则有效地弥补了串联机构的缺点，运动误差不累加，刚度也较高运动件质量小，速度快。将这两者相结合的混连数控机床取其利，去其弊，其发展与应用前景都值得期待。

（2）六轴联动卧式复合数控机床HC80绝大部分的工序在一次装夹过程中就可以完成,特别是对于有相对位置要求的工序。这种设计解决了物流长度过长、基准转换过多，定位误差过大，工装夹具数量过大，占地面积过大，新产品实验周期过长等一系列重大问题。可以有效地提高了生产效率。

（3）五轴联动复合激光加工机床SLC-1是以三轴联动复合激光加工机床为基础，进行的进一步的开发研究成果，可实现空间复杂曲面激光淬火、激光切割、激光焊接等激光加工。在创新过程中，将五轴和三轴的本质区别作为了一个重点考虑方向。三轴加工时，在工件坐标系中其刀具周线固定不变；而五轴加工中却做了相应的创新改变，刀具轴线设计成了相应变化的，既保证了加工质量也提高了切削效率，同时避免其它因素的影响。但需要注意的是，自主研发的开放式数控系统，随着网络复杂程度的增加所需求解的非线性优化问题也会复杂化，我们需要选择最佳的网络结构。随着复合加工技术的发展大跨步发展，出现了多种组合的复合加工机床，有效地提高了加工效率。

3、机器人创新开发

机器人主要分为固定机器人和移动机器人两大类。其中的移动机朱志荣陕西荣天电气有限公司719000器人又可再分为轮式移动机器人、履带式移动机器人、步足移动机器人。自动导航轮式移动机器人包含了轮式移动机构和作业操作机构。而对于只含轮式移动机构的AGWMR也可将其称之为“自动导航车”。

（1）自动导航轮式移动物流机器人研发的轮式移动机器人主要分为两类:①2自由度和3自由度的AGV，导航方法包括视觉、超声波、无线遥控、激光扫描、陀螺、电子罗盘;②物流AGWMR，是由轮式移动机构和作业机器人相结合,其移动机构与AGV一样，1~6个自由度的物流作业机器人组成了作业部分。

（2）自动导航牵引车AGT50AGT50是轮式移动机器人，具有牵引移动功能，5000N的牵引力可以拖动多辆无人驾驶的拖车行驶。其导航方式与AGV相同，可作为参考选择配置。其自主开发的开放式数控系统，可以根据现实情况智能性选择可开环控制或闭环控制；其自动校正定位功能使作业更安全准确。

（3）作业机器人目前研发的作业机器人主要分为四大类，分别为:喷漆机器人、焊接机器人、切削机器人以及检测机器人。其中焊接机器人采用激光焊缝跟踪技术，而喷漆机器人采用的则是轨迹规划技术。在大尺寸长距离的情况下进行作业时，如大型罐、大型集装箱、长管道等的喷漆、焊接、局部切削加工及检测作业，上述机器人可以独立进行作业或者与AGV组成轮式移动运动机器人进行作业。为满足大尺寸、长距离情况下的作业位置和姿态定位要求，可将AGV与作业机器人自身位姿定位相结合，因为轮式移动机器人的作业精度低于上述作业的精度要求。

4、结语

经过上述的分析与总结，可以看出在近些年来，我国随着科学技术的不断发展，已经在数控机械制造装备创新开发的领域上有了大跨步式的进展，在提高生产效率的同时更加提高了生产质量。该领域的发展不但创造了显而易见的直接经济价值，从深远意义上来讲,甚至对我国的经济体系也有着巨大的影响。所以，对于数控机械制造装备的创新研发要继续并且投入更多的人力、物力、财力进行更深入更广泛的研究。从而尽快提升我国工业生产水平，加快现代化建设，使我我国快速进入世界领先行列，提升我国的综合国力。

作者：朱志荣单位：陕西荣天电气有限公司