文档介绍：机电一体化数控技术研究
1数控技术在工业机器人中的应用
（1）计算机数字技术的简介。数控系统是数字控制系统简称，英文名称为NumericalControlSystem，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（HardNC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。计算机数控（Computerizednumericalcontrol，简称CNC）系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。直接数控（DNC）是直接数控（DirectNumericalControl）的英文简称。它是用电子计算机对具有数控装置的机床群直接进行联机控制和管理，英文缩写DNC。直接数控又称群控，控制的机床由几台至几十台。且直接数控是在数控（NC）和计算机数控(CNC)基础上发展起来的。微机数控（MNC）是微型计算机数控（Micro-computerNu-mericalControl）的英文简称。它是指用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置。（2）工业机器人的特点。工业机器人技术是把精密机械技术、检测传感技术和自动控制技术等多项技术于一身的集大成者，具有运行稳定、操作灵活、自由度多等优点，可完成工作强度大、生态环境恶劣、精度要求高、危险性大的各项工作。因此，工业机器人在自动化程度高的领域应用的越来越广泛，比如汽车制造、航天航空和军事装备生产等。工业机器人的应用有以下特点：①用途广，机器人只要根据工作任务要求配备合适的自由度，就可以胜任大多数的操作工作。②高可靠性、高速度、高精度，有利于提高生产效率，节省加工时间。③灵活、多功能，因操作工具的不同功能也不同，可以实现一机多用。④可重复编程，所有的运动均按程序运行，安全可靠。⑤可用于恶劣、危险的环境，工作质量稳定，可提高产品质量。⑥从长远来看，工业机器人运行成本比较低，单件产品的投入产出比大，具有较好的经济效益。
2运用切削型工业机器人实现复杂零件的加工案例
使用末端执行器为铣刀的KUKA机器人加工一个叶轮零件为例，说明复杂零件数控加工的流程可以实现。（1）机器人切削组件。切削加工组件主要包括有数控主轴、主轴变频器、主轴转接头以及辅助加工的工作台等部件。在切削加工中，最为重要的部分是数控主轴。常用的数控主轴有水冷数控主轴和风冷数控主轴两种，水冷数控主轴通过循环水对主轴进行冷却，风冷数控主轴通过风扇进行冷却，重量较大。机器人的载荷为6kg，本系统选择水冷数控主轴进行加工。通过变频器调整输出电压和工作频率，可以实现0~24000rpm无极调速，具有高速度、低噪声、低振动、低温升的特点。采用主轴变频器控制转速。将高速数控主轴通过一个转接头固定在工业机器人的末端执行器上，安装上相应的加工***，再将驱动电源和数控主轴连接起来，使用一个数控加工的旋转台，方便泡沫的固定以及加工，即构成了一套完整的机器人切削加工系统。（2）数控加工轨迹规划。如图1所示，文章研究的叶轮是数控多轴加工典型的零件，它是发动机中的关键零件，采用普通的三轴加工工艺方法整体性加工难以实现，特别是对于扭曲叶片，只能使用多轴机床进行加工，才能保证叶片质量。目前五轴加工可以实现涡轮叶片的整